基于圖論的輪系式移栽機構(gòu)結(jié)構(gòu)綜合與應(yīng)用研究.pdf

1、水稻缽苗移栽具有不傷苗、無緩苗期等優(yōu)點，因此缽苗移栽是用來提高水稻產(chǎn)量的重要方式。移栽機構(gòu)作為移栽機械的核心工作部件，模擬人工將秧箱上的苗取下并栽插到泥土中，其作業(yè)時的移栽軌跡和姿態(tài)將會直接影響栽植苗的質(zhì)量與產(chǎn)量。隨著移栽理論的發(fā)展，移栽的農(nóng)藝要求和機構(gòu)作業(yè)動作的復雜性逐漸提高，一些復雜的移栽軌跡相繼被提出。對于復雜的移栽軌跡，目前應(yīng)用較多的單行星架兩級傳動結(jié)構(gòu)已經(jīng)難以實現(xiàn)了。
　　為系統(tǒng)地得到能實現(xiàn)復雜軌跡的輪系式機構(gòu)，首先通過

2、對雙色拓撲圖進行結(jié)構(gòu)綜合與篩選，然后對特定的移栽機構(gòu)進行反求設(shè)計。本文的主要內(nèi)容如下:
　　1.首先分析輪系式移栽機構(gòu)的研究背景，闡明單行星架移栽機構(gòu)的局限性。之后對拓撲圖同構(gòu)判別、結(jié)構(gòu)綜合與輪系式移栽機構(gòu)的現(xiàn)狀進行論述。然后提出通過拓撲圖的結(jié)構(gòu)綜合與篩選來得到新的移栽機構(gòu)，并確定本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線。
　　2.基于對點的賦值與重新賦值的方式，提出單色拓撲圖和雙色拓撲圖的同構(gòu)判別方法。對判別方法的原理、所有同構(gòu)對應(yīng)方式的

3、作用等進行詳細說明，通過判別實例對判別方法進行闡述，并編寫相應(yīng)的判別程序。通過排列組合的方式對雙色拓撲圖（異構(gòu)但運動學相同）的功能同構(gòu)進行判別。
　　3.分析雙色拓撲圖的結(jié)構(gòu)，得到拓撲圖點數(shù)與邊數(shù)的關(guān)系，通過胚圖插點的方式對所需的單色圖進行綜合。在單色圖的基礎(chǔ)上，通過加粗邊以及標注字母層的方式對雙色圖進行綜合。根據(jù)移栽機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性，提出雙色圖的篩選標準，對所得的雙色圖進行篩選后得到適用于移栽的雙色拓撲圖。
　　4.選取一個

4、篩選得到的雙色圖進行移栽機構(gòu)的反求設(shè)計。根據(jù)選取的型值點用三次B樣條曲線擬合得到移栽軌跡，通過四桿復演的反求方法，得到機構(gòu)的總傳動比曲線。通過對比研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的單行星架機構(gòu)無法反求實現(xiàn)擬合的移栽軌跡，說明雙行星架機構(gòu)能實現(xiàn)更復雜的軌跡。根據(jù)移栽機構(gòu)的結(jié)構(gòu)對總傳動比進行分配，得到各個齒輪的節(jié)曲線。
　　5.根據(jù)設(shè)計參數(shù)，用Solidworks建立移栽機構(gòu)的三維模型，通過中間格式導入到ADAMS中，對模型處理后仿真得到夾片尖端的移栽軌