Abstract ：

为提高农业机械装备外观设计评价的客观性,将眼动追踪技术应用到设计中.以斜插式穴盘苗嫁接机为例,在改良设计过程中,采用眼动追踪技术得到用户对原设备外观特征的关注点和兴趣点,以此确定重点改良区域及特征,并应用人机工程学和色彩心理学等相关理论与方法进行设计.应用模糊综合评价方法验证了眼动追踪技术在辅助斜插式穴盘苗嫁接机外观改良设计上的可行性,提高了设计过程中的客观性,为同类装备的外观设计提供参考.

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农机装备 外观改良设计 眼动追踪 模糊综合评价

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本发明公开了一种穴盘苗移栽手爪，包括机架、气缸、气缸固定块、浮动接头、横杠、直线轴承、直线轴承连接块、滑轨、滑块、滑块连接块、限位块和钢针。气缸通过气缸固定块连接在机架上，横杠通过浮动接头与气缸推杆相连，滑块与滑轨配套使用并固定在机架上，限位块固定在滑轨上，滑块连接块与直线轴承连接块固定一起并固定在滑块上，钢针穿过直线轴承连接块上的圆孔固定在滑块连接块上，直线轴承穿过横杠固定在直线轴承连接块上。本发明采用钢针以一定角度插取穴盘苗形式，实用性强，且结构简单、稳定，自动化程度高。

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针对该课题组自主开发研制的ZGM-7自动化穴盘苗嫁接机中出现的钢针顶起穴盘苗失败现象,该文在EDEM离散元分析软件中利用ECM粘结力弹塑性接触模型作为颗粒接触模型并建立多种不同材料属性的复杂颗粒模型来模拟真实的育苗基质,进而研究钢针与育苗基质的作用关系。并以顶起过程中的穴盘苗基质底面最大顶起高度作为指标参数,分析了不同钢针长度、不同钢针径粗、不同顶起速度条件下顶起穴盘苗的工作情况。利用响应曲面法设计并执行仿真和实际试验,仿真分析结果与试验结果得到了很好地验证,变化趋势基本一致,数值结果误差在0.7%~7.2%;钢针直径和顶起速度对指标参数影响显著,且存在显著的交互作用。以育苗基质底面竖直成功顶...

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EDEM 穴盘苗 响应曲面法 顶起 嫁接 优化 钢针 农业机械

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针对该课题组自主开发研制的ZGM-7自动化穴盘苗嫁接机中出现的钢针顶起穴盘苗失败现象,该文在EDEM离散元分析软件中利用ECM粘结力弹塑性接触模型作为颗粒接触模型并建立多种不同材料属性的复杂颗粒模型来模拟真实的育苗基质,进而研究钢针与育苗基质的作用关系.并以顶起过程中的穴盘苗基质底面最大顶起高度作为指标参数,分析了不同钢针长度、不同钢针径粗、不同顶起速度条件下顶起穴盘苗的工作情况.利用响应曲面法设计并执行仿真和实际试验,仿真分析结果与试验结果得到了很好地验证,变化趋势基本一致,数值结果误差在0.7%~7.2%;钢针直径和顶起速度对指标参数影响显著,且存在显著的交互作用.以育苗基质底面竖直成功顶起的理论最大顶起高度144 mm为优化目标,利用Design_expert软件得到仿真优化参数结果:钢针直径2.28 mm,钢针长度12.28 mm,顶起速度0.09 m/s.仿真优化参数下进行试验,顶起机构顶起穴盘苗成功率高达95.3%,优化效果显著.该研究结果极大地提高了钢针顶起穴盘苗的运行效果,同时为钢针顶起离散基质等类似问题提供参考.

Keyword ：

优化 响应曲面法 钢针 穴盘苗 顶起 嫁接 农业机械 EDEM

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一种可变向联动式穴盘苗扦插手爪，属于农业自动化种苗移植设备领域。该手爪包括弹簧片，弹簧片安装块，手爪夹持块，手爪支撑板，顶杆，手爪支撑板安装架，杆爪安装块，转轴，顶板，下部气缸，运苗板安装块，顶杆安装块，运苗板，气缸 运苗板安装块，套筒，上部气缸，直线轴承，轴承，轴承安装座，旋转电机，联轴器，电机安装座，直线导轨。弹簧片为手爪抓取扦插苗部位，每个手爪共有两个弹簧片，该不仅能实现手爪直接以多株花苗进行同一时间整排扦插，同时能调整花苗的扦插状态，在保证扦插一致性的同时，还能避免损伤花苗，同时，该机构结构简单、稳定，自动化程度高，有较高的使用价值。

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本发明公开了一种叠层式多规格穴盘苗移栽装置，包括上层送苗机构、压盘机构、移栽装置、下层送苗机构、机架。所述的叠层式多规格穴盘苗移栽装置中的上层送苗机构与下层送苗机构在空间中立体上下分布，本发明的根据所要移栽穴盘的规格，进行自动调整压盘机构、移栽装置，完成多规格的穴盘苗移栽任务。整个移栽装置只进行上下运动，将上层输送机构运送的幼苗移栽到下层输送机构中的花盆托盘中，省去横向运动，节省时间，提高移栽效率。在上层送苗机构、压盘机构、移栽装置、下层送苗机构的紧密配合下，各机构同时作业减少移栽时的待机时间，移栽效率明显提高，提高了经济效益。本发明为花卉、蔬菜移栽机的创新提供了一种新思路。

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本发明公开了一种叠层式多规格穴盘苗移栽装置，包括上层送苗机构、压盘机构、移栽装置、下层送苗机构、机架。所述的叠层式多规格穴盘苗移栽装置中的上层送苗机构与下层送苗机构在空间中立体上下分布，本发明的根据所要移栽穴盘的规格，进行自动调整压盘机构、移栽装置，完成多规格的穴盘苗移栽任务。整个移栽装置只进行上下运动，将上层输送机构运送的幼苗移栽到下层输送机构中的花盆托盘中，省去横向运动，节省时间，提高移栽效率。在上层送苗机构、压盘机构、移栽装置、下层送苗机构的紧密配合下，各机构同时作业减少移栽时的待机时间，移栽效率明显提高，提高了经济效益。本发明为花卉、蔬菜移栽机的创新提供了一种新思路。

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一种可变向联动式穴盘苗扦插手爪，属于农业自动化种苗移植设备领域。该手爪包括弹簧片，弹簧片安装块，手爪夹持块，手爪支撑板，顶杆，手爪支撑板安装架，杆爪安装块，转轴，顶板，下部气缸，运苗板安装块，顶杆安装块，运苗板，气缸‑运苗板安装块，套筒，上部气缸，直线轴承，轴承，轴承安装座，旋转电机，联轴器，电机安装座，直线导轨。弹簧片为手爪抓取扦插苗部位，每个手爪共有两个弹簧片，该不仅能实现手爪直接以多株花苗进行同一时间整排扦插，同时能调整花苗的扦插状态，在保证扦插一致性的同时，还能避免损伤花苗，同时，该机构结构简单、稳定，自动化程度高，有较高的使用价值。

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为实现低伤苗率下的盘间移栽作业,该文设计了一套斜入式穴盘苗移栽手爪,并对其关键参数进行了试验研究,以期提高移栽成功率。该手爪采用单驱动源下的联动机构实现斜入式取苗方式,可降低对穴苗钵坨的损伤,保证其在提取后有较好的完整性。通过对取苗过程进行分析,得到了影响移栽成功率的关键性因素。以红掌穴苗为试验对象,选取钢针插入点距离、钢针插入深度以及钢针插入角度为影响因素,以穴苗极限破坏力为优化指标,利用响应曲面方法进行优化试验设计。试验结果表明,当钢针插入点距离为11.5 mm,钢针插入深度43 mm,钢针插入角度为14°时,可以达到最大极限破坏力3.89 N。应用此参数组合进行斜入式移栽手爪性能测试验证...

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操纵手 优化 移栽 响应曲面法 穴盘苗 工作参数

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为实现低伤苗率下的盘间移栽作业，该文设计了一套斜入式穴盘苗移栽手爪，并对其关键参数进行了试验研究，以期提高移栽成功率。该手爪采用单驱动源下的联动机构实现斜入式取苗方式，可降低对穴苗钵坨的损伤，保证其在提取后有较好的完整性。通过对取苗过程进行分析，得到了影响移栽成功率的关键性因素。以红掌穴苗为试验对象，选取钢针插入点距离、钢针插入深度以及钢针插入角度为影响因素，以穴苗极限破坏力为优化指标，利用响应曲面方法进行优化试验设计。试验结果表明，当钢针插入点距离为11.5 mm，钢针插入深度43 mm，钢针插入角度为14°时，可以达到最大极限破坏力3.89 N。应用此参数组合进行斜入式移栽手爪性能测试验证，试验结果表明优化后的移栽手爪的移栽周期为4 s，移栽成功率可达98%，能够应用到实际生产当中。该研究结果可为盘间移栽领域自动化移栽机的研制与开发提供参考。

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操纵手 工作参数 响应曲面法 移栽 优化 穴盘苗

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