步行直夾式水稻缽苗寬窄行移栽機構的原理分析與優(yōu)化設計.pdf

1、水稻缽苗移栽是一種新型的水稻移栽方式，與毯苗的移栽方式不同，缽苗移栽是通過在缽盤中培育秧苗，再將帶有土缽的秧苗移栽到田間的過程；毯狀苗插秧是傳統(tǒng)的水稻移栽方式，通過撕扯分離秧苗再插入土中，這個過程容易傷害秧苗的根部，使移栽后的秧苗需要經歷緩苗期；而缽苗移栽由于有營養(yǎng)土缽的存在，可以保持秧苗根部的完整性，從而縮短秧苗的生長期。水稻寬窄行種植是一種高光效的農藝種植方式，與傳統(tǒng)的等行距種植方式不同，寬窄行種植是將水稻秧苗分為寬行和窄行進行交替

2、種植，且不改變單位面積的植株數量，以充分利用光照，改善田間通風，減少病蟲害和農藥施用量。本文提出的步行直夾式水稻缽苗寬窄行移栽機構可以同時實現水稻的缽苗移栽和寬窄行種植，將兩種新型農藝的優(yōu)勢相結合，實現缽苗寬窄行移栽的機械化，在減輕人工勞作強度，提高生產效率的同時實現水稻的增產。
　　現有的水稻缽苗寬窄行移栽機構由于移栽軌跡的取秧段橫向偏移量過大，無法應用于實際生產作業(yè)，而本文提出的步行直夾式缽苗寬窄行移栽機構通過核心部件的創(chuàng)新設

3、計，實現了直夾苗的移栽軌跡。本文主要完成了以下研究內容：
　　1）通過對各種組合齒輪系的變速傳動和空間傳動特性的分析，進行了移栽機構核心部件的創(chuàng)新設計，最終確定了交錯斜齒輪-非圓錐齒輪行星輪系機構方案。
　　2）應用非均勻B樣條曲線擬合出了球面非圓錐齒輪的節(jié)曲線，并通過節(jié)曲線計算出了非圓錐齒輪的齒廓；根據機構核心部件方案，建立了基于D-H矩陣變換理論的移栽機構行星輪系的數學模型，機構的移栽臂尖點可以實現直取式“8字形”空間移

4、栽軌跡。
　　3）提出了步行直夾式缽苗寬窄行移栽機構移栽軌跡和姿態(tài)的運動學目標，并借助Matlab軟件平臺建立了移栽機構的參數優(yōu)化系統(tǒng)，根據機構數學模型編寫了交錯斜齒輪-非圓錐齒輪移栽機構輔助優(yōu)化軟件，并優(yōu)化出一組滿足要求的機構參數。
　　4）根據優(yōu)化出的機構參數和移栽機構傳動要求，對傳動箱、行星輪系齒輪箱和移栽臂的零部件進行了結構設計，并利用UG軟件進行了三維建模。
　　5）將移栽機構三維模型通過中間格式文件導入Ad