蔬菜嫁接机械手

蔬菜嫁接是保护蔬菜基地，实现稳产、高产的主要措施，随着蔬菜保护地面积的逐年扩大，土壤病菌引起的病态发病率越来越高，尤其是瓜类、茄果类蔬菜由于多年连作，病害造成的减产更加严重。目前对土壤病害的防治，尚无特效药，一般是采用嫁接育苗技术，僵目前手工嫁接技术劳动强度大、效率低、成活串低．不适应蔬菜种植季节性强的需要，而且难以实现有苗的工厂化生产。潍坊市农机所研制成功了SJZ－1型蔬菜自动嫁接机，该机嫁接准确、迅速、省力、成活率高，可根据需要连续或断续作业．并有电子显示计数。该机于1997年10月通过鉴定。电源电…     

利用2JC-500型嫁接机进行西瓜嫁接育苗生产的试验

蔬菜嫁接育苗可以有效地防治土壤传播的病害,并且嫁接后的秧苗抗逆性和产量都得到提高,对蔬菜品质基本没有不良影响。而机械化嫁接育苗在原来的基础上大大提高了作业的生产率,同时作业成功率和成活率也有所提高,实现了蔬菜的稳产高产。为此,研究了在蔬菜工厂化嫁接育苗系统中,利用2JC-500型嫁接机进行西瓜嫁接试验,得出适合机械嫁接的种苗苗龄及培育标准苗的培育方式。试验结果表明：种苗质量对机械嫁接成功率具有很大的影响。     

蔬菜嫁接机器人柔性夹持搬运机构设计与试验

针对现有蔬菜嫁接机器人单手爪夹持搬运机构作业时需要在上苗、切削和对接工位往复旋转作业,限制了机器嫁接生产效率,存在夹持伤苗、操作人员上苗等待时间过长、易疲劳等问题,设计了一种四手爪柔性夹持搬运机构,能够实现上苗、切削和对接工位同步作业,以及秧苗柔性夹持与快速搬运,有助于提高机器嫁接效率。提出了基于缓冲材料的柔性夹持手爪和夹持力调节方法,分析了不同厚度EVA缓冲材料的压缩力学特性,得到缓冲垫完全闭合夹持条件下对不同秧苗的夹持力。利用ADAMS软件建立夹持搬运机构动力学仿真模型,分析了秧苗不同夹持力与旋转位移的变化规律,得出当夹持力小于0.4N时秧苗脱离了夹持手的束缚,夹持力大于3.5N时秧苗夹持与旋转作业稳定。机构性能试验结果表明：选取白籽南瓜苗和黄瓜苗为测试对象,柔性夹持手爪平均夹苗成功率为98.5%,比弧形夹持手提高4.5个百分点,伤苗率降低3.5个百分点,柔性夹苗效果显著;该机构嫁接平均速度为1052株/h,是同类型单手爪嫁接机作业效率的1.72倍,嫁接成功率为96.67%,大幅提高了嫁接机器人生产效率,能够满足工厂化嫁接育苗生产需求。本文研究结果可为高速嫁接机器人的夹持搬运机构设计和优化提供技术参考。     

卧式蔬菜苗嫁接机设计与试验

为提高蔬菜嫁接作业效率、降低人工劳动强度和嫁接成本,对人工蔬菜苗嫁接过程中的关键动作及流程进行梳理,分析秧苗—机器互作机理,采用双向切割对接技术,设计一种卧式轻便型蔬菜苗半自动嫁接机。根据嫁接机实际使用要求,利用气动驱动方式实现蔬菜苗的自动夹持、切割和对接动作。基于传感器输入信号以及输出执行元件特点,选用欧姆龙PLC作为嫁接机控制器,并依据嫁接机作业流程编写控制程序。最后对该机器性能进行嫁接测试,结果表明,嫁接机平均作业效率为348株/h,平均嫁接成功率为93.3%,嫁接苗零损伤。该机机构设计合理,工作性能稳定可靠,与市场现有嫁接机相比成本显著降低,因此可为中小型育苗基地和农户嫁接苗生产提供技术支撑,同时可为农业机械化辅助装置的研发和应用提供参考。     

基于“流水线”的茄果类种苗半自动嫁接机研究

阐述了国内外茄果类种苗半自动嫁接机存在的作业生产率过低的问题,针对国内种苗嫁接环境,以茄果类种苗为作业对象,提出了基于"流水线"的半自动嫁接作业模式,选取适合机械化操作的贴接嫁接法,分析了生产节拍、作业工序与作业生产率的关系,最终将夹持、切削、拢苗、对接、上夹和下苗6个工序合理分配至4个工位。进行了整机嫁接作业试验,结果表明基于"流水线"的嫁接生产模式可实现1000株/h的嫁接生产率,有效提高了作业效率。     

用于园艺管理的花卉果树嫁接装置结构设计

为进一步提高用于园艺管理的花卉果树嫁接装置的智能化作业水平，确保嫁接花卉果树育苗的成活率，针对嫁接装置的结构设计展开研究。在嫁接装置的核心结构组成与作业原理基础上，基于解决问题的物质-场理论，结合各结构组件特点与功能要求，建立用于结构优化的核心理论设计模型，通过结构布局与优化形成体积紧凑的花卉果树嫁接装置，并进行嫁接作业试验。结果表明：在实施嫁接作业一定的前置条件下，嫁接装置的嫁接成活率相对提高9.19%,结构复杂度与嫁接伤苗率均大大降低，嫁接综合效率提升至92.77%,满足园艺嫁接作业性能要求，可为推进花卉果树园艺管理的标准化培养模式应用提供支持。     

蔬菜嫁接苗规模化生产调查与机械化作业情况分析

由于现代种植业集约化、复种指数高和种类单一的发展状况，植物的连作障碍现象愈加突出，而蔬菜育苗嫁接技术是有效解决连作障碍与土传病害的重要措施。随着近年来我国设施蔬菜的迅速发展，人工进行蔬菜嫁接苗生产已越来越难以满足生产的需要。现有嫁接机相比于人工作业可提升嫁接速度，但性价比仍然较低，推广普及困难。目前，国内嫁接作业仍主要依靠人工，效率低、成本高。在此背景下，为了解嫁接苗生产中的生产成本、嫁接方法、嫁接生产率、机械化作业情况等，采用现场生产情况考察的方法，调查了我国3家国内嫁接苗生产企业的生产状况，通过调查分析为嫁接装备的开发、优化升级提供依据与建议。     

PJJ-50型葡萄嫁接机的设计

为了提高葡萄嫁接的速度和嫁接成活率,改变传统的人工嫁接的落后生产方式,在消化吸收国外嫁接机技术的基础上,根据我国葡萄嫁接的农艺要求,研制了PJJ-50型葡萄嫁接机。该机可以一次性完成砧木与穗木嫁接的全部过程,每日可嫁接葡萄5千多株,比人工作业效率提高了15～20倍,成活率达到85%以上,为葡萄工厂化育苗提供了一种新型的生产机具。     

茄科蔬菜多株同步自动嫁接机设计与试验

以茄科蔬菜穴盘苗为作业对象，开展了多株蔬菜同步自动嫁接技术及关键机构研究。提出了基于劈接法的茄科蔬菜六株同步自动嫁接机的整机结构方案，该机可连续实现穴盘苗自动进给、砧穗木的切削与插接、嫁接夹的定向排序与持送上夹等功能。重点设计了嫁接机的砧木平切机构、砧木劈切机构、穗木推切机构、砧木与穗木插接机构、振动排序供夹装置及持送上夹机构等关键机构，确定了各机构的主要结构参数。以辣椒苗为嫁接对象，开展了六株同步嫁接机切削质量正交试验，试验结果表明，提高对苗株的夹持精度和切削速度及较小的茎秆纤维硬度有利于提高切削质量。当切削速度为1.5 m/s时，嫁接期辣椒苗样机性能验证试验结果表明，砧穗木切削合格率98.6%、嫁接合格率97.1%、嫁接成活率96.2%、嫁接效率720株/h,达到了设计要求。     

蔬菜嫁接装置技术研究与试验

为解决手工蔬菜嫁接速度慢,成活率低,劳动强度大等问题,对蔬菜嫁接装置的结构、工作原理研究、质量效率测试分析进行研究并进行砧木切削试验、接穗切削试验、粘接试验、成功率试验。通过对砧木切削角度方差、砧木切削长度方差、接穗切削角度方差、接穗切削长度方差、砧木和接穗夹角方差、接面长度方差、嫁接装置效率和成功率实验的计算分析,它们的方差都小于1,嫁接装置平均效率为756株/h,平均成功率为95.4%,嫁接机砧木、接穗切削过程和粘接过程的稳定性较好。嫁接的成功率与人工嫁接的成功率已非常接近。     

单人工上苗式半自动蔬菜嫁接机关键机构设计与试验

半自动嫁接机价格低、适用蔬菜种类广,但其生产能力相对低。为简化操作、提高嫁接效率,设计一种单人工补给砧木和接穗苗的贴接式半自动蔬菜嫁接机。嫁接机关键部件包括砧穗木夹持旋转机构、旋转持苗防回转机构、切削机构等;其中,旋转持苗防回转机构采用了双棘轮反向止动,实现单电机驱动双轴间歇反向旋转,保证上苗和夹持工序有序配合;确定了砧穗木上苗位、夹持、切削、嫁接工位的较优布局,可实现单人工同时上砧、穗木苗。对南瓜和丝瓜穴盘苗进行嫁接试验表明:嫁接成功率达到89%,与人工相近;嫁接效率达到846.3株/h,是人工嫁接效率的3.3倍,证明该单人工上苗操作的贴接式嫁接机满足工厂化嫁接作业要求。     

果蔬机械化嫁接育苗生产

嫁接是根治土传病害的最可行和最有效的技术,机械化嫁接是嫁接技术推广和应用的主要载体.为此,介绍了机械化嫁接的优势、国内外机械嫁接机的发展现状以及西瓜机械化嫁接生产试验;分析了我国对机械化嫁接的需求状况和嫁接机的发展趋势.     

自动取苗末端执行器的设计

蔬菜嫁接栽培是克服连茬病害和低温障碍的有效途径。为了实现瓜科嫁接供苗工序的自动化,根据穴盘和嫁接用苗的实际尺寸,设计了一种自动取苗末端执行器,并介绍了其工作原理,阐述了各部分的组成及各部分部件的设计方案。该方案采用气动方式驱动气缸运动到穴盘的穴孔中心位置,通过电机运动带动曲柄滑块机构运动,实现拢苗定位手指的闭合,完成嫁接用苗的拢苗、定位和剪切作业。     

蔬菜自动嫁接技术研究现状与发展分析

嫁接在提高作物抗病能力、生长速度、单位产量,减少施肥、施药等方面具有积极作用,是多类蔬菜大规模生产的重要环节,而自动化嫁接能够有效提高嫁接效率和嫁接苗成活率,正在成为蔬菜商业化生产的刚性需求。本文对中国、日本、荷兰、西班牙、意大利等国蔬菜自动嫁接技术的研究现状和发展动态进行了分析;归纳出5项蔬菜自动化嫁接关键技术:幼苗机械化抓取技术,幼苗自动输送技术,砧、穗木切削技术,砧、穗木接合固定技术,自动嫁接系统控制技术,并逐一进行了阐述;最后对目前本领域的研究特点和发展趋势进行了总结和展望,认为蔬菜嫁接自动化程度将进一步提高,单机嫁接规模将进一步扩大,农艺、人工智能、人因工程等间接因素将为自动嫁接机未来的性能提升带来助力。     

蔬菜嫁接技术研究及发展前景展望

近年来，我国蔬菜生产逐渐向产业化、专业化、规模化转变，连作障碍、次生盐渍化、土传病害、土壤酸化板结等问题日益严重。嫁接不但能保持接穗的性能，同时还能将砧木的特性发挥出来，提高蔬菜作物抗病抗逆能力，有效提高蔬菜品质和产量。本文介绍了几种常见的蔬菜嫁接方法，并对蔬菜嫁接技术的发展前景进行了分析     

瓜科全自动嫁接机砧木苗夹持切削机构的设计与试验

传统蔬菜嫁接采用人工嫁接,生产率低、作业质量难以保证,为了解决此问题,设计了一次作业循环可同时嫁接5株秧苗的全自动嫁接机.该机的砧木夹持切削机构是直接接触秧苗的重要执行部件,其设计是研究的重点和难点.为此,介绍了砧木苗夹持切削机构的总体结构和工艺流程,以及关键部件的构成及工作原理,该机构可实现砧木苗夹持、两次断根处理的自动化作业.     

西红柿嫁接机控制系统的设计

为实现西红柿苗嫁接的自动化,进行了西红柿嫁接机器人控制系统的开发设计。在对系统整体功能需求分析的基础上,进行了软硬件的合理分工,开发出了西红柿嫁接机器人控制系统的硬件电路和应用软件。实验表明,该控制系统工作可靠,操作方便,成本较低,能很好地完成嫁接机器人整个工作过程的控制,具有较好的市场前景。     

2JC―500型旋转嫁接机的研发

主要介绍东北农业大学研发的2JC-500型旋转嫁接机,首先论证了研发该机的必要性,接着介绍了该机研发的基础,阐述了该机的独特点如增加了断根作业步骤、增设了微调节机构和应用了铝型材等以及解决的实际问题,概述了机器的结构组成和工作原理.最后通过嫁接试验和生产试验,获得了适合嫁接的标准苗的形态,得出机器运行可靠,嫁接成活率大于88%.     

蔬菜自动嫁接机的研究现状及展望

蔬菜嫁接可防治土传病害、增强幼苗长势、增加产量及提高蔬菜对肥水的利用率,具有广阔的发展空间。蔬菜自动嫁接机器是一种集机械、自动控制与视觉图像处理于一体的自动化设备。为此,介绍了不同种类自动嫁接机的特点,综述了蔬菜嫁接机的国内外研究现状,分析了存在的问题,并对蔬菜自动嫁接机今后的发展趋势进行了展望。