辣椒穴盘苗机械化移栽研究进展

辣椒是我国种植规模较大的蔬菜,辣椒移栽环节的劳动力负担重,人工成本高.为提升我国辣椒移栽效率和减轻辣椒移栽作业负担,需要研制出适合我国生产使用的轻简式全自动穴盘苗移栽机.点明辣椒机械化移栽的三大重要环节,论述国内外辣椒移栽机械的研究现状,介绍移栽机械的主要类型和优缺点,总结国内对辣椒全自动移栽机械中取苗部件及理论研究的...     

辣椒穴盘苗力学特性及穴盘拔秧性能的试验研究

使用不同生长期的辣椒穴盘苗进行茎秆拉断试验,模拟取苗机构进行夹紧力试验,并根据苗龄、基质含水量、基质成分3个因素设计三因素三水平的穴盘拔取正交试验.试验发现:拉断辣椒穴盘苗所需的拉断力随夹秧位置的提高而逐渐降低,茎秆的抗拉能力高于枝叶,茎秆越粗壮抗拉断能力越强;取苗时,土壤黏附力是影响拔取力和夹紧力的主要因素;基质配比...     

穴盘苗带可降解钵移栽对辣椒生长性状的影响

为给穴盘苗带可降解钵移栽机构设计指标提供参考,采用泥炭、蛭石、珍珠岩按7∶1∶2配比为穴盘育苗基质,以苏椒1614为试验材料,研究不同材质育苗盘和所培育穴盘苗钵体经不同包裹量处理对辣椒苗植株生长中根茎叶参数的影响。育苗盘分规格统一的传统不可降解材质育苗盘和可降解材质育苗盘;钵体不同包裹量分全包裹、2/3包裹、半包裹、不包裹和四周均布打孔五种。试验结果表明:穴盘苗带钵移栽的钵体包裹整体上对栽后植株的生长发育和产量有影响,不可降解盘苗栽后壮苗指数为0.016,产量为78.99 kg;可降解盘不包裹苗栽后壮苗指数为0.011,产量为62.12 kg;可降解盘半包裹苗栽后壮苗指数为0.009,产量为52.72 kg;可降解全包裹壮苗指数为0.009,产量为43.17 kg,表现均为最弱。说明,穴盘苗钵体被可降解材质包裹越多,对秧苗素质和产量越不利。据此,提出穴盘苗钵体被(2/3～1/2)穴钵高度包裹处理可作为移栽机去除包裹材料进行移栽的下限指标,为自动移栽机的创新设计提供理论支撑。     

穴盘苗自动移栽机研发与应用

针对当前人工移栽成本高、效率低和劳动强度大等问题,设计开发了一种穴盘苗自动移栽机。该移栽机主要由移栽机构、坏苗识别系统和控制系统等部分组成,与工厂化穴盘种苗生产工艺相适应,实现了幼苗由密穴盘移栽到疏穴盘或营养钵中的机械化操作,改善了操作人员的劳动条件,提高了作业效率。      

基于穴盘苗力学特性的自动取苗末端执行器设计

通过对穴盘苗进行夹苗拉拔试验、钵体摩擦试验、钵体平板压缩抗压试验,研究分析了与自动移栽相关的穴盘苗力学特性,为机构设计提供依据。对穴盘苗自动取苗进行技术设计,得到两针钳夹式取苗末端执行器自动取苗的拉拔力与钵体抗压强度、夹持角度、夹持面积、静摩擦因数等参数的关系。利用建立的夹持参数关系,结合穴盘苗力学特性试验数据,设计了一种适应穴盘苗力学特性的自动取苗末端执行器。试制了物理样机,进行了自动取苗夹持力测试。测试结果表明,夹持力测试数据与理论计算数据无显著性差别,验证了理论设计的可靠性。在所测试的含水率下,当取苗频率为30株/min时,取苗成功率达到95.16%。     

辣椒穴盘苗形态特性的测定试验研究

新疆采用128穴辣椒穴盘苗进行移栽。为设计合理的穴盘苗自动取喂系统结构,通过对随机选取的辣椒穴盘苗形态特性测定,得出适宜移栽期的穴盘苗的高度范围为150~200mm,茎秆直径为1.56~2.06mm之间,高度与茎秆直径变化正相关,穴盘苗叶片长度以中部最长、根部略短、稍部最短。经试验分析得出:自动取喂系统的应满足高度200mm穴盘苗转运,并设置相应的苗冠合拢结构。     

全自动移栽机穴盘苗识别与控制系统的研究

随着蔬菜种植量的增加和劳动力成本的提高,人工移栽已无法满足生产要求。因此,种植户急盼全自动蔬菜移栽机,但是现阶段蔬菜移栽机械产品是人工投苗的半自动移栽机,全自动蔬菜移栽机设备市场上尚未出现。基于此,笔者将以蔬菜种植中的全自动移栽机为背景,分析穴盘苗识别与控制系统,全自动移栽机在运行过程中,是以机械视觉系统、图像识别系统以及控制系统为基础,进行穴盘苗识别以及控制的。随着数字化技术以及大数据技术的快速进步和发展,全自动移栽机穴盘苗识别与控制系统也将逐步摆脱结构复杂、栽培效率低下、漏苗率高等问题,朝着更为智能的方向进步,为全自动移栽机的智能化发展提供重要技术支撑。     

穴盘苗自动移栽机的发展现状与展望

针对目前新疆兵团大面积种植模式-穴盘苗向大田移栽存在:人工移栽成本高,移栽周期长,成熟期不一致,不利于机械采收、移栽期间气候恶劣等一系列的问题,对目前国内外主要的穴盘苗自动移栽机进行了研究,总结了国内外穴盘苗自动移栽机的发展现状,并对穴盘苗自动移栽机未来的发展趋势进行了展望,旨在对新疆番茄、辣椒和棉花等经济作物大面积移栽有良好的推动作用.     

穴盘苗自动移栽机取苗装置研究现状及展望

对取苗装置的研究提高穴盘苗移栽的质量和效率.阐述国内外取苗装置的研究现状,根据取苗方式的不同,将取苗装置分为夹取式、插拔式、顶出式和顶夹结合,并结合穴盘苗自动移栽机取苗装置的发展和推广,分析其存在取苗效率与取苗成功率相矛盾,育苗穴盘不标准,效率低、苗体损伤大,农机与农艺脱节等问题,进而分析发现可以通过提高穴盘苗自动移栽...     

蔬菜穴盘苗移栽机发展现状分析

近年来,我国的栽植机械伴随着旱地育苗移栽技术的研究和推广而发展起来,本文阐述了国内外穴盘苗移栽机的发展成果,并进行归类和分析研究,指出了国内移栽机研究的最新进展。     

穴盘苗自动移栽机的研究进展

穴盘苗自动移栽机是温室蔬菜和花卉自动化的关键设备之一。阐述国内外穴盘苗自动移栽机的研究成果,详细分析几种典型穴盘苗自动移栽机的结构及特点,并对制约穴盘苗自动移栽机发展的关键问题提出了对策,为设计结构合理、经济适用的穴盘苗自动移栽机提供参考。     

穴盘苗自动移栽机的研究进展

穴盘苗自动移栽机是温室蔬菜和花卉自动化的关键设备之一。阐述国内外穴盘苗自动移栽机的研究成果,详细分析几种典型穴盘苗自动移栽机的结构及特点,并对制约穴盘苗自动移栽机发展的关键问题提出了对策,为设计结构合理、经济适用的穴盘苗自动移栽机提供参考。     

辣椒穴盘苗茎秆力学特性试验与仿真研究

针对夹茎式取苗过程中移栽机构造成穴盘苗漏苗、伤苗等问题,通过对适栽期的辣椒穴盘苗形态特征参数进行测量,对穴盘苗茎秆进行拉伸、弯曲及压缩特性试验以及穴盘苗脱盘夹取力试验,获得穴盘苗茎秆在外力作用下的力学特性参数与形变规律.试验结果表明:辣椒穴盘苗茎秆的抗拉断力的范围为3.69～9.95 N,弯曲应力的范围为0.77～6....     

温室穴盘苗自动移栽机设计与试验

针对种苗从高密度穴盘移植到低密度穴盘,或者从穴盘直接移植到花盆的温室穴盘苗移栽生产需要,设计了一种轻简型自动移栽机。利用成熟的直线模组和无杆气缸组合设计出自动移栽机械臂,驱动取苗末端执行器往复于来源盘和目标盘进行取苗、移苗、栽苗操作,采用双排链传动实现穴盘和花盆输送,对穴盘苗的夹取操作采用气动两指四针钳夹式夹钵取苗方法。根据所设计的移栽机工作要求,构建电气控制系统。试制样机,开展试验研究。采用直线位移传感器系统检测分析机器取苗移栽移位性能,结果显示对于128/72孔穴盘苗,移栽效率分别达到1 221株/h和1 025株/h,运用单样本t检验法分析得到实测取苗移位间隔与理论设定穴孔间隔无显著差别,标准差低于0.5,整机工作精度准确。以当地自行培育的种苗为移栽对象,进行温室穴盘苗移栽生产试验,对比分析自动取苗移栽效能,结果显示多种穴盘苗移栽成功率平均达到90.70%,苗钵夹取破碎率低于5%,自动取苗移栽效果较好。     

穴盘苗移栽分段式不间断取放苗装置设计

为提高全自动移栽取放苗装置效率,减少取放苗动作,设计了一种自动化程度高的新型取放苗装置,并提出了取苗苗夹与运苗、放苗装置合一的方案,简化了移栽机取放、输送系统。同时,提出了使用无线控制方案,减少了运动部件间的有线连接,在实现控制结构轻量化的同时提升系统硬件稳定性。装置控制使用模块化设计,系统实现自动化与集成化,减化了被控对象和控制流程。试验结果表明：装置控制系统稳定,可以实现不间断取苗、投苗,选取移栽苗为辣椒苗,取放苗成功率90.6%。研究结果可为穴盘苗全自动移栽机设计提供参考。     

移栽机穴盘苗定位取苗装置的设计

目前,我国的机械化程度还处于初级阶段,和日本、美国等国家还有着很大的差距。为此,鉴于我国新疆地区大面积的种植模式,针对人工移栽穴盘苗存在的劳动强度大、成本高、移栽周期长、移栽效率低等问题,设计了一种穴盘苗移栽机定位取苗装置。该装置利用双摇杆式定位推苗气吹取苗,完成对穴盘的准确定位,同时打破钵苗与穴盘间的粘结力。该定位取苗装置结构简单、成本低,对增加农民的经济收入及解决育苗移栽技术大面积推广问题具有重要意义。该技术有利于促进农业机械化,对大面积种植模式,尤其是新疆地区,具有促进作用。     

穴盘苗自动移栽机送盘装置现状与展望

送盘装置是全自动移栽机的重要组成部分,苗盘输送的精准定位是整机精准作业的保障。对送盘装置的研究有利于更好地改进移栽机的整机性能。介绍了穴盘苗移栽机送盘装置的主要类型、工作原理及存在的问题,探讨了送盘装置的发展趋势,为穴盘苗移栽机送盘装置的进一步研究提供了参考。      

穴盘苗补苗自动移栽路径规划优化研究

为了提高穴盘苗补苗自动移栽机的工作效率,需要对补苗自动移栽路径进行规划优化。本文构造了穴苗位置坐标与穴苗序号之间的映射关系公式,并基于欧式距离模型建立了移栽路径长度的目标函数。对于补苗自动移栽路径规划问题,采用遗传算法对目标函数进行求解。通过采取基于空穴孔数量染色体编码机制和最优染色体保存策略,提出了一个求解移栽路径规划优化的算法模型,并通过仿真试验对算法的有效性和效率进行了验证。结果表明,该算法与蚁群算法、标准遗传算法相比较,缩短了运算时间且可以获得最优的路径。     

基于PLC的穴盘苗移栽自动控制系统设计

移栽技术可以促使蔬菜再生新根,提高产量和品质及土地利用率,在清除杂草、苗期浇水施肥和病虫防治方面也有着重要的作用。育苗移栽工作量大,效率低,增加了种植户的成本,也影响植株的生长发育,在移栽育苗中引入采用PLC系统的自动穴盘苗移栽技术,则可以克服这些缺点。为此,基于PLC技术设计了穴盘移栽控制系统。移栽试验发现:该系统协调性好,可以进行自动取苗和送苗,取苗成功率98.2%,植苗成功率98.8%,移栽时间短,能够达到育苗移栽的标准。     

吊杯式移栽机构中番茄穴盘苗运动分析优化与试验

吊杯式移栽机构的投苗杯向栽植器喂苗时,番茄穴盘苗与栽植器的碰撞导致苗钵质量受损。为此,建立番茄穴盘苗与栽植器的接触力学模型和碰撞运动模型,用赫兹理论得到苗钵最大接触力方程,用冲量和冲量矩定理得到苗钵和苗茎与栽植器的碰撞运动方程,在此基础上用目标规划法建立多目标优化函数,得出栽植器角速度为1.18 rad/s和1.31 rad/s时,接苗角取72°和番茄穴盘苗的株高取12 cm,有利于减小苗钵质量损失。利用高速摄像试验观察碰撞运动,得出苗钵与栽植器的碰撞是弹塑性碰撞,苗钵和苗茎与栽植器的碰撞都会改变番茄穴盘苗的运动速度和姿态,使番茄穴盘苗与栽植器发生二次碰撞。苗钵破碎性试验表明,工作参数优化后的番茄穴盘苗质量损失分别为9.67%和8.43%,优于其它参数组合的试验结果。