步行直夾式水稻缽苗寬窄行移栽機構(gòu)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(jīng)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(nóng)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(shù)量，以充分利用光照，改善田間通風，減少病蟲害和農(nóng)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(gòu)可以同時實現(xiàn)水稻的缽苗移栽和寬窄行種植，將兩種新型農(nóng)藝的優(yōu)勢相結(jié)合，實現(xiàn)缽苗寬窄行移栽的機械化，在減輕人工勞作強度，提高生產(chǎn)效率的同時實現(xiàn)水稻的增產(chǎn)。
　　現(xiàn)有的水稻缽苗寬窄行移栽機構(gòu)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(chǎn)作業(yè)，而本文提出的步行直夾式缽苗寬窄行移栽機構(gòu)通過核心部件的創(chuàng)新設

3、計，實現(xiàn)了直夾苗的移栽軌跡。本文主要完成了以下研究內(nèi)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(gòu)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(gòu)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(jù)機構(gòu)核心部件方案，建立了基于D-H矩陣變換理論的移栽機構(gòu)行星輪系的數(shù)學模型，機構(gòu)的移栽臂尖點可以實現(xiàn)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(gòu)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(gòu)的參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，根據(jù)機構(gòu)數(shù)學模型編寫了交錯斜齒輪-非圓錐齒輪移栽機構(gòu)輔助優(yōu)化軟件，并優(yōu)化出一組滿足要求的機構(gòu)參數(shù)。
　　4）根據(jù)優(yōu)化出的機構(gòu)參數(shù)和移栽機構(gòu)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(jié)構(gòu)設計，并利用UG軟件進行了三維建模。
　　5）將移栽機構(gòu)三維模型通過中間格式文件導入Ad