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甘薯横向水平移栽机刮板式覆土装置设计与试验
1
作者 张万枝 李登山 +3 位作者 张婷婷 孙雨露 柳洪鹃 穆桂脂 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期203-214,共12页
甘薯横向水平移栽可提高产量和商品率,但二者被移栽深度严重制约,且机械化移栽对甘薯苗形态要求极高。为此,根据甘薯横向水平移栽农艺要求,针对大田苗移栽的甘薯横向水平移栽机设计了一种刮板式覆土装置以保证移栽深度。首先,对刮板式... 甘薯横向水平移栽可提高产量和商品率,但二者被移栽深度严重制约,且机械化移栽对甘薯苗形态要求极高。为此,根据甘薯横向水平移栽农艺要求,针对大田苗移栽的甘薯横向水平移栽机设计了一种刮板式覆土装置以保证移栽深度。首先,对刮板式覆土装置进行结构设计,对其作业时的土壤颗粒运动过程进行理论分析,确定土壤颗粒运动速度和运动方向的主要影响因素为安装倾角α、刮板倾角β、刮板线速度v_(b),而刮板长度L、宽度W和间距D会影响上土量。然后,进一步理论分析获得刮板式覆土装置安装位置,α、W和D的取值以及v_(b)、β和L的取值范围。最后,基于RecurDyn-EDEM的耦合仿真建立田垄-刮板式覆土装置耦合作用模型,采用Box-Behnken试验设计方法,以v_(b)、β、L为试验因素,以平均覆土厚度为评价指标,分析各试验因素及其交互作用对平均覆土厚度的影响。利用Design-Expert软件得到回归方程的预测模型并进行响应面分析,确定了刮板式覆土装置的最优参数组合:刮板倾角100.35°、刮板线速度1.74 m/s、刮板长度150.32 mm时性能最优,平均覆土厚度为50 mm。田间试验表明最优参数组合下,平均覆土厚度为48 mm,移栽深度合格率为96%,覆土厚度标准差为4.6 mm。 展开更多
关键词 甘薯 移栽深度 刮板式 覆土装置 耦合仿真 参数优化
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基于CFD—DEM耦合仿真的烟草移栽机锥形浇水喷嘴优化设计
2
作者 郑文鑫 罗浩 +3 位作者 陈献勇 王居飞 武新慧 翁武雄 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第4期7-14,共8页
针对移栽机作业时水流冲击过大可能导致烟苗倒伏的问题,设计一种锥形浇水喷嘴。通过建立喷嘴Fluent流体模型、烟苗及土壤EDEM离散元模型,以孔直径、孔数目与孔角度为试验因素,以烟苗直立度为评价指标,利用Fluent流体与EDEM离散元耦合仿... 针对移栽机作业时水流冲击过大可能导致烟苗倒伏的问题,设计一种锥形浇水喷嘴。通过建立喷嘴Fluent流体模型、烟苗及土壤EDEM离散元模型,以孔直径、孔数目与孔角度为试验因素,以烟苗直立度为评价指标,利用Fluent流体与EDEM离散元耦合仿真进行单因素与多因素仿真试验,获得浇水喷嘴的最优参数组合:孔直径为12.4 mm、孔数目为20个、孔角度为61.6°,此时烟苗直立度为71.2°。进一步进行仿真与台架验证试验,结果显示,在最优参数组合下烟苗直立度分别为66.4°、64.9°,绝对误差分别为6.74%、8.85%,表明模型拟合结果可靠。研究结果可为移栽机浇水装置的仿真与优化设计提供一定的借鉴参考。 展开更多
关键词 烟草移栽机 锥形浇水喷嘴 耦合仿真 烟苗直立度 流体分析 离散元分析
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2ZPY-H530型水稻钵苗行栽机造型升级
3
作者 张云文 刘凯 +3 位作者 徐毓蔚 刘彩玲 何凤珠 马荣华 《农机化研究》 北大核心 2026年第5期175-182,300,共9页
现有的农业机械产品主要侧重功能实现与成本控制,不重视外观造型与人的因素,影响产品的操作体验、作业安全和市场竞争力。为此,基于工业设计学科理论,以2ZPY-H530型水稻钵苗行栽机原型机为研究对象,基于对功能结构组成和存在问题的分析... 现有的农业机械产品主要侧重功能实现与成本控制,不重视外观造型与人的因素,影响产品的操作体验、作业安全和市场竞争力。为此,基于工业设计学科理论,以2ZPY-H530型水稻钵苗行栽机原型机为研究对象,基于对功能结构组成和存在问题的分析,确定了以优化操作体验、提高安全性和提升整机造型美感为设计目标,改进了驾驶座设计和喂入手作业空间布局,优化了驾驶员操作界面和操作杆形态,对牵引部分的挡泥板、辅助踏板和行栽机主体的输秧装置、秧盘架和接秧盘筐等部件进行了改进设计;结合农业机械的人-机-环境系统理论,应用AHP-TOPSIS法开展了色彩设计研究,基于用户色彩感性需求构建了层次结构模型用于评价色彩设计方案;采用参数化设计方法进行了整机建模,输出了设计方案效果图,旨在为农业机械外观设计提供参考范例。 展开更多
关键词 水稻钵苗行栽机 工业设计 造型升级 AHP-TOPSIS法 色彩设计
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基于Watt-Ⅱ型的取苗机构优化设计与试验
4
作者 崔荣江 蒋磊 +3 位作者 王磊 方子辰 俞高红 乔杰 《农业机械学报》 北大核心 2026年第4期172-179,223,共9页
针对连杆-滑道式取苗机构滑道易磨损问题,提出一种满足蔬菜钵苗自动移栽轨迹要求的Watt-Ⅱ型六杆取苗机构,采用全铰链式多连杆机构避免滑道磨损。首先,分析取苗机构在取苗、运苗和投苗3个过程的轨迹、姿态与工作要求,规划一种取投苗工... 针对连杆-滑道式取苗机构滑道易磨损问题,提出一种满足蔬菜钵苗自动移栽轨迹要求的Watt-Ⅱ型六杆取苗机构,采用全铰链式多连杆机构避免滑道磨损。首先,分析取苗机构在取苗、运苗和投苗3个过程的轨迹、姿态与工作要求,规划一种取投苗工作行程与回程轨迹重合的开放式取苗轨迹,并确定其5个关键位姿。其次,将Watt-Ⅱ型六杆机构简化为双摇杆机构和曲柄摇杆机构,建立平面2R开链机构相对位移矩阵方程,依据杆副约束构建设计方程组,通过同伦算法求解得到2组满足设计要求的机构参数,组成双摇杆机构;结合行程速比系数K设计曲柄摇杆机构,二者组合形成Watt-Ⅱ型六杆机构。最后,对取苗机构进行设计、虚拟仿真和样机取苗试验,仿真与试验结果表明,理论轨迹、仿真轨迹与台架试验运动轨迹基本一致,取苗成功率不小于91.4%,满足叶菜钵苗自动取苗机构设计要求,验证了Watt-Ⅱ型六杆取苗机构设计的合理性,具有较好应用前景。 展开更多
关键词 蔬菜钵苗 自动移栽 取苗机构 连杆机构 同伦算法
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蝴蝶兰组培苗柔性夹持手设计与试验
5
作者 李国龙 辜松 +4 位作者 何涛 王英龙 王一驰 曾振坤 杨丹彤 《农机化研究》 北大核心 2026年第5期9-16,共8页
针对现有夹持机构难以适应形态复杂、尺寸多变的蝴蝶兰组培苗,导致夹持成功率低的问题,采用刚性结构、柔性弹力夹持方法,构建了一种蝴蝶兰组培苗柔性夹持机构,并进行了蝴蝶兰组培苗夹持-回栽试验。以“大辣椒”蝴蝶兰组培苗为研究对象,... 针对现有夹持机构难以适应形态复杂、尺寸多变的蝴蝶兰组培苗,导致夹持成功率低的问题,采用刚性结构、柔性弹力夹持方法,构建了一种蝴蝶兰组培苗柔性夹持机构,并进行了蝴蝶兰组培苗夹持-回栽试验。以“大辣椒”蝴蝶兰组培苗为研究对象,在测定外形特征参数、培养基插入力、苗茎夹持力的基础上,依据人工夹持-回栽作业过程,提出了蝴蝶兰组培苗三点夹持方法;基于测定的蝴蝶兰组培苗几何与力学特性参数,以无损、稳定夹持为目的,通过夹持针运动轨迹分析,对柔性夹持手进行了设计,确定苗茎夹持弹簧线径为0.8 mm、外径为5 mm、有效圈数为10,可对苗茎产生(0.43±0.02)N夹持力,叶顶夹持弹簧线径为0.2 mm、外径为2 mm,有效圈数为35,对叶片产生(0.34±0.12)N夹持力,满足夹持-回栽作业要求;对设计的柔性夹持手进行夹持-回栽试验,考察其作业性能,目标函数为回栽成功率,影响因素为驱动速度、夹持缓冲时间、回栽缓冲时间,试验结果表明,当驱动速度为800 mm/s、夹持缓冲时间为1 s、回栽缓冲时间为0.9 s时,回栽效率可达837株/h、回栽成功率达95.6%。研究可为蝴蝶兰组培苗移植机研发提供技术参考。 展开更多
关键词 蝴蝶兰 组培苗移植 三点夹持 柔性夹持手 运动轨迹
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水稻钵苗取栽协同作业式移栽机构设计与试验
6
作者 谢世民 周誉株 +3 位作者 薛晓迪 朱广飞 孙良 陈建能 《中国水稻科学》 北大核心 2026年第1期131-144,共14页
【目的】针对现有取苗与栽植一体式移栽机构作业时夹带泥土影响二次取苗及秧苗栽插直立度的问题,本研究提出了一种取苗与栽植双机构协同作业的水稻钵苗移栽方式。【方法】首先,结合钵苗夹取、交接、栽植要求,设定移栽过程的若干关键位... 【目的】针对现有取苗与栽植一体式移栽机构作业时夹带泥土影响二次取苗及秧苗栽插直立度的问题,本研究提出了一种取苗与栽植双机构协同作业的水稻钵苗移栽方式。【方法】首先,结合钵苗夹取、交接、栽植要求,设定移栽过程的若干关键位姿点作为取与栽植动作的约束条件,规划运动轨迹;依据杆长不变原理构建平面2R机构多位姿近似运动综合模型,采用粒子群优化(PSO)算法求解机构两转动副的最优布局,确定杆长,并建立了交接段的几何约束;结合转动副位置与杆长参数复演运动轨迹,求解两构件相对角位移,获取非圆齿轮传动比。为改善非圆齿轮节曲线凹凸性,建立节曲线圆度系数目标函数,利用PSO算法实现非圆齿轮圆度优化,完成取苗与栽植两轮系机构的设计。【结果】对机构的仿真分析与台架试验表明:机构实际运动轨迹与理论轨迹最大偏差小于1.8 mm,关键位姿夹取角度误差不超过1.2°,移栽成功率可达88.7%。【结论】本研究采用取栽分离协同作业模式,可有效解决传统机构夹带泥土导致的移栽效果不佳问题,为高效水稻钵苗移栽装备研发提供了新的理论依据。 展开更多
关键词 水稻钵苗移栽机构 取栽分离 运动综合 非圆齿轮 粒子群算法
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基于混合运动学条件的行星轮系式高密度栽植机构优化设计与试验
7
作者 马行潇 张城 +1 位作者 赵雄 俞高红 《农业机械学报》 北大核心 2026年第5期241-248,共8页
小株距、小穴口、大栽深要求的高密度移栽对鸭嘴关键作业段的摆角、机构末端运动点与目标点的位置偏差、轨迹高度等混合运动学目标要求严格。针对现有植苗机构性能不佳,本文开展混合运动学设计要求的单排两级传动行星轮系式机构优化设... 小株距、小穴口、大栽深要求的高密度移栽对鸭嘴关键作业段的摆角、机构末端运动点与目标点的位置偏差、轨迹高度等混合运动学目标要求严格。针对现有植苗机构性能不佳,本文开展混合运动学设计要求的单排两级传动行星轮系式机构优化设计研究。以机构第1行星架的转角、中间轮转角、第1行星架和末端执行构件的杆长等参数为优化变量,以机构的末端运动点与目标点的位置偏差最小、非圆齿轮的凸性值最大为优化目标,同时根据作业要求将关键点的姿态角、作业段的摆角与绝对坐标系下的位置要求转化为附加的优化目标函数,利用多目标遗传算法求解,获得混合运动学条件下机构多目标优化设计数学模型的参数组。根据最大栽深为80 mm,株距为90 mm的植苗要求,经优化计算获得机构第1行星机架和栽植部件的长度分别为114、200.93 mm,初始安装角分别为-54.61°、-93.78°,该机构的末端运动点与目标点偏差和为5.64 mm,非圆齿轮组凸性值为-0.395,土内工作段栽植嘴摆角为45.9°,理论穴口尺寸为62.28 mm。制造了机构样机并进行了验证试验,试验结果表明,当栽植机构栽植效率为80株/min时,平均植苗成功率为91.42%,平均栽植钵苗的距离为88.5 mm,表明本文设计的栽植机构能满足高密度移栽作业要求。 展开更多
关键词 栽植机构 密植移栽 单排行星轮系式 优化设计 混合运动学
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甘蔗横向种植机功能部件的关联性分析与布局设计
8
作者 麻芳兰 樊广坤 +3 位作者 苗金泽 陈彬 陈京盛 李科 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期199-206,共8页
为提高种植机的作业质量,并解决甘蔗种植机漏播率高、播种不均匀、种植深度不足等问题,从功能部件布局的角度设计了一种能够全程机械化作业的预切式横向甘蔗种植机。通过对旋耕器与开沟后犁、开沟后犁与播种器、播种器与供种机构的关联... 为提高种植机的作业质量,并解决甘蔗种植机漏播率高、播种不均匀、种植深度不足等问题,从功能部件布局的角度设计了一种能够全程机械化作业的预切式横向甘蔗种植机。通过对旋耕器与开沟后犁、开沟后犁与播种器、播种器与供种机构的关联性进行分析和布局,确定了各机构之间的相对位置,并确定了影响蔗种在供种箱内有序排列的3个因素:斜板倾角、落种高度和斜板上移距离;通过ADAMS软件模拟蔗种在集蔗箱内的排列情况,得出了斜板倾角、落种高度和斜板上移距离的最佳参数分别为40°、180 mm和160 mm。田间试验结果显示,种植机平均播种间距为412.65 mm,略大于农艺要求的播种间距,这是由于拖拉机行进速度与理论值不匹配所致;平均种植深度、平均开沟深度、漏播率、播种合格率和播种间距变异系数分别为271.62 mm、296.68 mm、4.88%、95.12%和2.61%,相关作业性能指标均满足设计要求。 展开更多
关键词 甘蔗 横向种植机 预切种式 功能部件 关联性分析 布局设计 ADAMS
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预切种式横向甘蔗种植机供种系统的设计与试验
9
作者 麻芳兰 陈京盛 +3 位作者 叶凤滋 樊广坤 陈彬 滕筱 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期241-248,共8页
为了解决当前预切种式甘蔗横向种植机供种装置工作时所需人工多、劳动强度大、过程复杂和持续供种量不足的问题,设计了一套具有持续性并且能够实现有序供种的供种系统,并通过分析蔗种在供种系统工作过程中的运动机理找出影响供种效率和... 为了解决当前预切种式甘蔗横向种植机供种装置工作时所需人工多、劳动强度大、过程复杂和持续供种量不足的问题,设计了一套具有持续性并且能够实现有序供种的供种系统,并通过分析蔗种在供种系统工作过程中的运动机理找出影响供种效率和合格率的关键参数。在SolidWorks中对供种系统进行三维建模,运用Adams软件对简化后的供种系统进行了虚拟仿真单因素试验,验证了供种系统的功能性。结果表明:车厢导流板倾角越大,供种合格率越低;供种链速越快,供种效率越高、合格率越低;集蔗箱导蔗板倾角越大,供种合格率越低。自主搭建了供种系统车间试验平台并进行了正交试验,探究了车厢导流板倾角、供种链速和集蔗箱导蔗板倾角对供种合格率的影响。试验发现:导流板倾角、供种链速和导蔗板倾角对供种合格率均具有显著影响,供种合格率最优参数组合为供种链速0.22 m/s、集蔗箱导蔗板倾角40°、车厢导流板倾角20°。 展开更多
关键词 甘蔗横向种植机 供种系统 预切种式 三维建模 虚拟仿真 正交试验
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基于有效种植深度的甘蔗种植机开沟器设计与试验
10
作者 麻芳兰 段荣钢 +3 位作者 农坤 李嘉诚 陈京盛 黄文波 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期34-39,93,共7页
针对开沟器整体功率大、开沟深度不均匀、无法保证有效种植深度等问题,以适用于甘蔗横向种植机的开沟器为研究对象,设计了一种由前犁、旋耕刀盘、开沟犁和挡泥板等构成的组合式开沟器,并基于EDEM对组合式开沟器进行离散元仿真试验分析... 针对开沟器整体功率大、开沟深度不均匀、无法保证有效种植深度等问题,以适用于甘蔗横向种植机的开沟器为研究对象,设计了一种由前犁、旋耕刀盘、开沟犁和挡泥板等构成的组合式开沟器,并基于EDEM对组合式开沟器进行离散元仿真试验分析。试验表明,影响开沟器功耗的主次因素为开沟深度、刀盘转速、前进速度,最优参数组合为开沟深度300 mm、刀盘转速250 r/min、前进速度0.56 m/s。田间试验表明,改进后的第二代样机甘蔗有效种植深度达302 mm,较第一代提高了50.2%、开沟犁工作阻力降低了37.8%,满足甘蔗横向种植机的设计要求,保障了种植机精确播种的有效种植深度。 展开更多
关键词 甘蔗种植机 开沟器 横向种植 EDEM 组合式
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基于潮汐技术的烟苗育苗床设计与试验
11
作者 巢淑娟 王龙飞 +1 位作者 张飞 张传斌 《安徽农业科学》 2026年第6期171-175,共5页
针对烟草育苗中地块找平困难、苗盘浸水深度不均及育苗池整地人工成本高等问题,基于潮汐技术设计了一款育苗装置。该装置由育苗盘支架和智能排灌系统构成,在育苗床设计上实现了2项关键创新:首先,育苗盘支架采用水平调节装置,确保各苗盘... 针对烟草育苗中地块找平困难、苗盘浸水深度不均及育苗池整地人工成本高等问题,基于潮汐技术设计了一款育苗装置。该装置由育苗盘支架和智能排灌系统构成,在育苗床设计上实现了2项关键创新:首先,育苗盘支架采用水平调节装置,确保各苗盘精确水平定位,使烟苗根部浸水深度均匀一致,从根本上解决了传统育苗中因水位不均而导致的根部腐烂(下降37%)或干旱问题,将育苗成活率提升至98.2%;其次,智能排灌系统通过电磁控制阀与水位传感器的协同作用,按0.5 cm精度动态调节水位,实现干湿交替环境的自动化控制,使幼苗生长周期缩短15%。这些创新通过机械化与智能化深度融合,将人工整地强度降低60%,育苗标准化水平提高45%,为烟草集约化生产提供了高效可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 潮汐育苗 智能排灌 育苗苗床
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横向摆种蔗段种植机隔板带式播种器设计与试验
12
作者 麻芳兰 叶凤滋 +3 位作者 蔚延涛 罗一鸣 苗金泽 段荣钢 《农业机械学报》 北大核心 2026年第3期186-195,共10页
为解决横向摆种蔗段种植机播种器存在的蔗段在传送链之间转换不稳定问题,实现蔗段均匀充排种,设计了一种由辊轮组及装有橡胶挡板的橡胶传送带组成的隔板带式横向摆种播种器。通过对蔗段在传送带上运动状态和基于ADAMS软件的播种器充种... 为解决横向摆种蔗段种植机播种器存在的蔗段在传送链之间转换不稳定问题,实现蔗段均匀充排种,设计了一种由辊轮组及装有橡胶挡板的橡胶传送带组成的隔板带式横向摆种播种器。通过对蔗段在传送带上运动状态和基于ADAMS软件的播种器充种过程仿真,探究播种器传送带速度、传送带倾角和集蔗箱底部折角对充种性能的影响。利用播种器样机试验平台,对播种器传送带速度、集蔗箱蔗段数和传送带倾角等参数进行试验研究。结果表明,传送带速度A和集蔗箱内蔗段数B对充种合格率有极显著影响,传送带倾角C对充种合格率有显著影响,集蔗箱底部折角对充种合格率没有显著影响。对播种器充种合格率影响的主次顺序为B、A、C,最优参数组合为:传送带速度、集蔗箱内蔗段数和传送带倾角分别为8.16 m/min、20根和55°。在此参数组合下播种器充种合格率95.4%,蔗段间距离合格率99.4%,蔗段偏转角合格率96.3%,各项指标均满足农艺要求。 展开更多
关键词 甘蔗横向种植机 播种器 预切种式
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四轮滑动转向移栽机底盘路径跟踪控制方法研究——基于纯追踪算法
13
作者 王楠雁 胡建平 +3 位作者 刘伟 陈信信 姚梦娇 吕俊鹏 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期275-283,共9页
针对现有移栽机底盘在路径跟踪过程中跟踪精度低、负载能力不足、田间易打滑等问题,以四轮滑动转向移栽机底盘(Skid-Steering Planter Chassis,SSPC)为试验平台,开展适用于SSPC的路径跟踪控制算法研究。通过构建SSPC的运动学模型,提出... 针对现有移栽机底盘在路径跟踪过程中跟踪精度低、负载能力不足、田间易打滑等问题,以四轮滑动转向移栽机底盘(Skid-Steering Planter Chassis,SSPC)为试验平台,开展适用于SSPC的路径跟踪控制算法研究。通过构建SSPC的运动学模型,提出一种适用于SSPC的纯追踪算法,以横向偏差与航向偏差作为输入量,通过控制底盘驱动轮的速度实现移栽机底盘在巡垄过程中的偏差修正。此外,融合了纠偏速度系统与模糊控制器进一步优化纯追踪算法的跟踪精度,以横向偏差与航向偏差作为约束条件动态调整底盘速度与前视距离。通过仿真试验对算法精度进行评价,结果表明:相比于传统算法,该算法能将横向误差绝对值均值降低46%~50%;对移栽底盘进行路径跟踪试验,3种垄线模型场景下的横向误差均值均小于0.05 m。最后,底盘在符合实际移栽作业要求的田垄上分别以3种初速度进行巡垄作业,底盘的横向偏差均值稳定在0.04 m以内,验证了算法的有效性,表明底盘可满足移栽机巡垄作业的精度要求。 展开更多
关键词 移栽机底盘 路径跟踪 纯追踪算法 滑动转向 模糊控制 前视距离
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高速嫁接机作业故障监测系统设计
14
作者 黄思 辜美章 +4 位作者 李慧文 杨旭 初麒 郭少龙 辜松 《农机化研究》 北大核心 2026年第5期183-189,共7页
针对高速嫁接机结构复杂,嫁接作业发生故障时,人工排查耗时较长,从而导致嫁接作业效率降低的问题,设计了一套高速嫁接机作业故障监测系统。该系统通过在PLC控制程序中设置定时器,比对作业时间是否超过理论时间,从而快速定位停机故障发生... 针对高速嫁接机结构复杂,嫁接作业发生故障时,人工排查耗时较长,从而导致嫁接作业效率降低的问题,设计了一套高速嫁接机作业故障监测系统。该系统通过在PLC控制程序中设置定时器,比对作业时间是否超过理论时间,从而快速定位停机故障发生点,以提高故障排查速度。采用PLC和触摸屏构建高速嫁接机作业故障监测系统,通过PLC程序监测故障发生点,利用触摸屏显示嫁接作业状态与故障发生信息,实现高速嫁接机自动嫁接作业故障发生点的快速监测和报警;同时,实时显示上砧木、上接穗、砧穗切割、上嫁接夹和回栽嫁接苗等关键嫁接步骤的作业点状态,且在故障发生时,及时发出报警信号,帮助操作人员快速定位故障位置。使用高速嫁接机作业故障监测系统进行自动嫁接作业评测,结果表明,与传统人工排查方法相比,故障发生点的确定时间可提升5~130倍,显著缩短了排查时间,且监视作业可靠性较高。该研究为高速嫁接机的故障监测和快速故障定位提供了创新解决方案,进一步提高了嫁接作业的稳定性和可靠性,为现代化农业嫁接装备的优化奠定了基础。 展开更多
关键词 自动嫁接作业 故障监测 PLC 触摸屏 定时器 故障报警
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基于机器视觉的穴盘苗移栽机补苗系统设计与试验
15
作者 蒋平 陈蒙 +3 位作者 韩长杰 聂诗良 梁佳 李光新 《农机化研究》 北大核心 2026年第7期33-40,共8页
针对移栽过程中全自动移栽机存在的漏苗问题,设计了一种基于深度学习视觉检测技术的移栽补苗系统。首先,设计了补苗机构,确定了关键部件的结构和参数,以及最大作业速度下的补苗电机驱动性能要求;然后,制作了由光电开关、直流无刷电机、... 针对移栽过程中全自动移栽机存在的漏苗问题,设计了一种基于深度学习视觉检测技术的移栽补苗系统。首先,设计了补苗机构,确定了关键部件的结构和参数,以及最大作业速度下的补苗电机驱动性能要求;然后,制作了由光电开关、直流无刷电机、驱动器、CMOS相机与RK3566嵌入式设备组成的控制系统硬件结构,开发了搭载YOLOv5n-Prune目标检测模型的控制系统,并对模型的识别性能进行了分析优化;最后,将系统在良佳2ZB-2J全自动移栽机上进行试验,结果表明:该移栽补苗系统能够精准识别移栽过程中分苗杯的漏苗情况,并根据检测到的苗杯漏苗结果,控制电机将驱动相应补苗杯旋转完成随动补苗;在移栽机正常工作下,检测设备满足实时性要求,漏苗识别准确率接近100%;在单行栽植频率为80、110、140株/min时,系统补苗成功率分别为100%、98.35%、96.95%;田间对比试验表明,加入该补苗系统后,整体移栽成功率由未加入前的91.88%提升至96.41%,研究可为解决移栽机漏苗问题提供参考。 展开更多
关键词 移栽机 补苗系统 机器视觉 RK3566 嵌入式 YOLOv5n
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链钵自动移栽机挡板输送带取投苗及断链装置设计与试验
16
作者 张淯钦 黄小毛 +4 位作者 何义川 祝菊红 黄亚东 李宸位 邹金宜 《农业工程学报》 北大核心 2026年第1期13-24,共12页
针对常规链式纸钵育苗移栽技术株距固定导致的作业模式单一、应用场景受限,无法满足大株距作物移栽需求等问题,该研究提出一种基于挡板输送带取投苗及断链装置的链钵自动移栽装置,通过挡板输送带取投苗装置、断链装置与栽植装置协调动作... 针对常规链式纸钵育苗移栽技术株距固定导致的作业模式单一、应用场景受限,无法满足大株距作物移栽需求等问题,该研究提出一种基于挡板输送带取投苗及断链装置的链钵自动移栽装置,通过挡板输送带取投苗装置、断链装置与栽植装置协调动作,实现链钵苗移栽过程中取苗、运苗、断链、投苗、栽植等关键工序的自动化作业。结合链钵苗移栽作业特点与农艺要求,对挡板输送式取投苗同步带、断链装置、传动系统和投苗姿态矫正装置等关键部件进行分析,确定了相关结构参数。以适栽期番茄链钵苗为对象,进行了单因素台架试验,并开展了苗龄、同步带倾斜角、移栽频率对断链成功率和投苗成功率影响的三因素三水平正交试验。结果表明:苗龄29 d,同步带倾斜角4°和移栽频率55株/min时移栽效果较优,台架试验的断链成功率为92.44%,投苗成功率94.60%;田间试验的断链成功率为90.62%,投苗成功率为93.10%,满足链钵苗移栽机作业性能要求。研究结果可为自动化移栽装置的研发提供参考。 展开更多
关键词 移栽 自动移栽机 链式纸钵 取投苗装置 断链装置
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蔬菜穴盘苗基质块捡拾性能试验研究
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作者 邓弘轩 王一驰 +3 位作者 杨旭 李国龙 梁海铖 辜松 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期1-7,17,共8页
蔬菜穴盘苗分级和移栽作业在蔬菜穴盘种苗机械化生产过程中十分重要,机械化取苗相较于人工取苗效率更高。针对蔬菜穴盘苗取苗手夹取基质块易破碎松散导致取苗手作业性能不佳而限制了机械化分级和移栽发展的现状,基于捡拾齿式取苗手进行... 蔬菜穴盘苗分级和移栽作业在蔬菜穴盘种苗机械化生产过程中十分重要,机械化取苗相较于人工取苗效率更高。针对蔬菜穴盘苗取苗手夹取基质块易破碎松散导致取苗手作业性能不佳而限制了机械化分级和移栽发展的现状,基于捡拾齿式取苗手进行了穴盘苗基质块捡拾作业试验,探究优化捡拾齿式取苗手取苗作业的夹取方式,降低取苗手夹取基质块的破碎率。以番茄穴盘苗为捡拾作业对象,穴盘苗基质块采用纸钵基质,基质块样本与种苗质量为(8.5±1.2)g。为探讨捡拾齿式取苗手针对基质块的合理捡拾作业条件,基于插入基质块的捡拾齿的受力分析,设计了取苗手捡拾齿插入基质块倾角α、入土旋转角ω和捡拾齿间距D三因素三水平试验,以基质块破坏力F j为作业质量评价指标。试验结果表明:采用尺寸为50 mm×3 mm×1 mm的捡拾齿,以入土角度40°、入土旋转角度0°、捡拾齿间距20 mm的入土模式插入基质块时,基质块的破碎率最低,其破坏力远大于基质块样本质量,满足取苗手的作业要求。本研究可为蔬菜穴盘苗分级和移栽装备的捡拾取苗手优化提供技术参考。 展开更多
关键词 蔬菜穴盘苗 取苗手 基质块捡拾 移栽 分级
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穴盘苗气力式整排顶苗机构设计与试验
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作者 彭泽辉 杨发展 +3 位作者 徐国立 沈熙童 曹彪 宋泉 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第4期58-64,共7页
针对顶出—夹取式取苗装置在顶出时存在顶苗失败、钵体易变形和破损等问题,设计一种气力式整排顶出装置,采用气力驱动顶杆插入钵体的方式,从而顶出整排钵苗,并对其工作原理进行分析。通过建立钵体力学模型,对顶出后的钵苗进行运动学分析... 针对顶出—夹取式取苗装置在顶出时存在顶苗失败、钵体易变形和破损等问题,设计一种气力式整排顶出装置,采用气力驱动顶杆插入钵体的方式,从而顶出整排钵苗,并对其工作原理进行分析。通过建立钵体力学模型,对顶出后的钵苗进行运动学分析,确定影响顶苗效果的因素为顶杆直径、顶入钵体深度和顶出速度。选用穴盘螺丝椒苗作为试验对象,采用Box—Behnken响应曲面分析法以基质破损率作为评价指标,设计三因素三水平正交试验。通过方差分析和3D响应面分析得出:最优参数圆整值为顶杆直径3.50 mm、顶入钵体深度20.00 mm、顶出速度75.00 mm/s。经过台架验证试验,平均基质破损率为4.16%。 展开更多
关键词 穴盘苗 移栽机 顶苗装置 取苗机构 气力式
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自走式蔬菜穴盘苗自动移栽机设计与试验
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作者 刘丹 张双侠 +3 位作者 崔志超 姚梦娇 龚艳 胡建平 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第3期27-34,共8页
针对半自动移栽机人工取投苗效率低、易漏苗等不足,设计一种自走式全自动蔬菜穴盘苗移栽机。介绍整机结构及工作原理,对苗盘输送、取苗、栽植等关键部件进行设计分析。整机创新提出链传动驱动推杆平移及基于双传感器信息融合定位的苗盘... 针对半自动移栽机人工取投苗效率低、易漏苗等不足,设计一种自走式全自动蔬菜穴盘苗移栽机。介绍整机结构及工作原理,对苗盘输送、取苗、栽植等关键部件进行设计分析。整机创新提出链传动驱动推杆平移及基于双传感器信息融合定位的苗盘输送技术、气动取苗器双向成排并列取投苗技术、参数可调的电驱式栽植技术,通过系统集成协同配合,实现从苗盘上料、幼苗抓取、定点投放、株距调节、精准栽植、自动覆土到空盘回收的全程自动化作业。以128孔甘蓝穴盘苗为试验对象,开展整机田间作业性能试验,试验结果表明:在栽植频率60株/(min·行)下自动移栽作业时,试验各组苗盘每次输送均能进盘到位,取苗成功率均大于95%,平均取苗成功率达97.23%,最大株距变异系数为5.8%,平均株距变异系数为4.6%,各组栽插深度合格率均在90%以上,平均栽插深度合格率为93.6%。所研制的自动移栽机苗盘输送稳定精确、取苗成功率及栽深合格率高、株距一致性好,整机性能达到设计要求,解决普通硬塑穴盘难以与自动取苗相适应的技术难题。 展开更多
关键词 自动移栽机 穴盘苗 苗盘输送 气动取苗器 电动栽植
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自走式辣椒移栽机栽深控制系统——基于外八形摆腿升降原理
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作者 赖海珠 尹建军 +3 位作者 周脉乐 马琛彦 张丁 林振华 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期258-266,共9页
针对辣椒移栽机作业过程中存在栽植深度稳定性差的问题,以一种具有外八形摆腿升降底盘的自走式辣椒移栽机为研究对象,构建了底盘摆腿升降的液压控制系统。为使底盘车架随地面起伏、车架与垄面保持平行,通过设计移栽机关键部件并建立转... 针对辣椒移栽机作业过程中存在栽植深度稳定性差的问题,以一种具有外八形摆腿升降底盘的自走式辣椒移栽机为研究对象,构建了底盘摆腿升降的液压控制系统。为使底盘车架随地面起伏、车架与垄面保持平行,通过设计移栽机关键部件并建立转向桥和驱动臂摆腿升降的运动学模型,获得转向桥和驱动臂的摆角与摆腿油缸伸缩长度的关系模型,以此建立升降底盘离地高度闭环控制模型。利用RecurdDyn与MatLab/Simulink联合仿真了摆腿升降底盘的运动学模型,验证了模型的正确性和升降控制策略的有效性。通过PID算法实时解算底盘升降控制模型,由控制器发送电流信号动态调节流量共享三路阀(EHV)的开度,实时控制3路升降油缸的伸缩量,从而调整车架姿态和离地高度,实现对栽植深度的调节。底盘升降试验结果表明:底盘车架从离地最高84 cm处下降至离地最低49 cm处的平均用时约为14 s,上升平均用时约为10 s,栽深误差控制在±1 cm以内,升降过程中车架平稳,系统具有正确性和有效性,可为自走式辣椒移栽机的栽深控制提供技术参考。 展开更多
关键词 辣椒移栽机 栽深控制 外八形摆腿升降原理 自走式
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