蔬菜自动移栽技术研究现状与分析

蔬菜育苗移栽技术的应用可以提高作物产量和经济效益。目前国内蔬菜移栽机械多为半自动机型,移栽效率较低,限制了移栽机械的推广应用。自动移栽机械可以提高蔬菜移栽效率,受到较来越多学者的关注。该文阐述了国内外自动移栽机研究与应用现状,并对主要自动移栽取苗机构结构的特点进行分析。通过对比国内外自动移栽机研究现状,总结了国内自动移栽取苗技术研究存在的不足,并对未来我国自动移栽机的研究与发展提出了建议。      

悬杯式蔬菜移栽机的设计

针对吊篮式移栽机在钵苗过高时容易碰苗的问题,设计了悬杯式蔬菜移栽机,阐述了整机的结构及工作原理,并对关键部件进行了具体的结构设计。通过采用水平向后张开的悬杯结构,降低了落苗过程中的伤苗率,提高了整机的栽植质量。     

蔬菜钵苗取苗机构运动分析与参数优化

针对目前吊篮式半自动蔬菜移栽机手工喂入效率低的问题,设计了一种具有双曲柄齿轮—五杆式钵苗取苗机构的蔬菜自动移栽机。同时,建立了该机取苗机构的运动数学模型,并对机构的运动学特性进行了分析,得出了取苗机构主要参数对取苗臂尖点轨迹和速度的影响规律;提出了蔬菜移栽自动取苗的设计优化目标,利用MATLAB优化软件,优选出了取苗机构的一组最佳参数组合。在此组合下,取苗机构取苗、拔苗段的运动轨迹几乎是直线且与钵苗的垂直度较高,取投苗点速度较低,满足蔬菜自动移栽机的取苗、喂苗要求。     

基质块苗移栽机送取苗装置的设计与试验

针对蔬菜基质块苗研究设计一种移栽机送取苗装置,该装置由基质块苗输送和取苗定植两部分配合作业,可实现蔬菜基质块苗的成排输送、自动取苗、单株定植等功能。为此,阐述了送取苗装置的结构组成、工作原理与关键部件的设计及参数确定,并对送取苗装置的工作性能进行分析。试验表明,当机器前进速度为1～1.2 km/h、取苗爪工作频率为55株/min时栽植效果最佳:漏栽率为1.3%,倒伏率为3.4%,栽植合格率为95.3%,满足蔬菜移栽机相关行业标准要求。该装置结构紧凑,送取苗稳定可靠,可为基质块苗移栽机的研究提供参考。     

蔬菜自动移栽机研究现状与展望

蔬菜自动移栽机是解决移栽用工密集及作业效率低的关键装备,随着规模化大田蔬菜产业发展,正朝着移栽全环节一体自动化的方向发展。为此,分析了国内外蔬菜自动移栽机关键部件研究现状,重点围绕送盘装置、取苗装置和栽植装置3个方面展开综述,分析对比了国内外自动移栽机关键部件及整机功能的特点,总结得出了我国蔬菜自动移栽机发展的问题与面临的挑战,并提出了蔬菜自动移栽机的发展方向。     

牵引式小型钵体蔬菜移栽机的设计

针对我国蔬菜移栽行业发展的现状和现有蔬菜移栽机存的投苗率低、伤苗率高及设备庞大等问题,设计开发了牵引式小型钵体蔬菜移栽机。该机型能满足农户的需求,提高作业效率,苗钵通用性强,并且移栽后行距、株距和直立度等性能良好。该小型蔬菜移栽机采用吊篮及鸭嘴装置移栽苗体,人工投苗,实现半自动移栽。该蔬菜移栽机在已经耕整过的土地上作业,无需开沟器,机型小巧灵活,设计结构合理,可实现多种蔬菜的移栽,为我国农作物移栽提供了技术支持。     

传送带式蔬菜移栽机的设计与研究

为解决当前我国蔬菜移栽机存在的结构复杂、配件繁多、操作麻烦且投苗率低及伤苗率高的问题,设计研究了传送带式蔬菜移栽机。该机结构简单、使用方便、工作效率高且对秧苗损伤小,使用时由拖拉机牵引,人工投苗,可实现半自动化移栽。通过更换从动链轮可对株距进行调节,通过调整传送带支架及固定架的数量及其在底盘上的位置可实现移栽行数、行距的改变,从而满足不同地区不同蔬菜的移栽农艺的要求。     

蔬菜钵苗在导苗管中的动力学分析

有序移栽是利用钵苗的重力和导苗管的导向作用来实现的，所以导苗管是移栽机实现有序移栽的一个关键部件。通过对导管式蔬菜钵苗移栽机苗钵栽植过程的动力学分析，建立了苗钵在导苗管中的运动学和动力学模型，对苗钵在导苗管栽植系统内的运动和影响其直立率的因素进行了理论分析。结果表明，降低机器前进速度和增加土壤塑性可以提高钵苗的栽植质量。通过模型的分析，为导苗管的机构设计提供了理论依据。     

基于水培苗移栽机的电动底盘结构及动力系统分析

为了使水培苗移栽的速度更快、成本更低,实现水培苗移栽的机械化和规模化,对水培苗移栽机的电动底盘结构和动力系统进行了分析。为了达到理想的效果,移栽机电动底盘结构需要满足结构简单、构造轻巧并能根据水培苗的种类达到不同的移栽效果。同时,结合试验与仿真模拟分析,对移栽机的使用效果进行了模拟分析,结果表明:水培苗移栽机电动底盘中的仿形导向结构是移栽机的探测装置,能够实现移栽机自动判断垄高并快速行驶在田间。实际田间对比试验表明:测试的移栽机电动底盘的稳定性能很好,基本满足移栽过程中不出现大的颠簸要求。     

一种小型全自动蔬菜移栽机的设计及试验

针对丘陵地区蔬菜移栽费工费时,劳动强度高的问题,设计了一种小型全自动移栽机,其栽植株距、速度等参数可调,能够满足不同蔬菜的移栽要求。对整机结构及设计原理进行了介绍,对苗盘输送机构、顶苗机构、接取苗机构、送苗分苗机构和栽植机构等关键部件进行了设计,并根据零速栽植原理对五连杆栽植机构进行运动分析及adams仿真,得出栽植机构运动的最佳轨迹。田间试验表明:移栽机的栽植平均合格率为83.6%,栽植漏栽率为4.8%,伤苗率为0,倒伏率为5%,埋苗率为1%,露苗率为5.5%,栽植株距误差率仅为0.04%。工作过程中,移栽机能自动完成喂苗、分苗、栽植等过程,实现了蔬菜移栽自动化,较好地解决了丘陵地区蔬菜移栽的难题。     

2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机的研究与设计

针对我国当前蔬菜移栽机存在的栽植质量差的问题,设计了2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机,阐述了该机工作原理并分析了工作过程。使用时由拖拉机牵引,人工投苗,可实现半自动化移栽,通过更换从动链轮可对株距进行调节。对2ZBX-4型吊杯式蔬菜移栽机进行了田间试验,结果表明:栽植株距和移栽深度稳定,可以进行多种蔬菜的移栽,损伤率、漏栽率低,直立度好,工作效率高,能满足不同地区、不同蔬菜的移栽农艺要求。     

蔬菜钵苗移栽机取苗机构人机交互参数优化与试验

针对蔬菜钵苗自动取苗机构多目标优化设计问题,利用可视化人机交互优化方法进行求解.建立了移栽机取苗机构优化数学模型,编制基于Visual Basic的计算机辅助分析与优化软件,分析设计变量对目标和约束的影响,进而优化得到满足取苗要求的结构参数组合.利用ADAMS软件和高速摄像技术对取苗机构运动特性进行了移栽机仿真和台架试验验证.试验结果与理论分析结果基本一致,表明了机构运动学模型及其优化设计理论和方法的正确性和可靠性.通过取苗试验证明该机构能完成取苗作业,且取苗成功率为80％.     

都市微农业蔬菜钵苗电动移栽机的设计与试验

针对我国都市微农业移栽作业存在设备成本高、通用性差及室外旱地移栽机并不能适应都市微农业蔬菜钵苗移栽等问题,设计了一种基于单片机控制的都市微农业蔬菜钵苗电动移栽机,可满足对不同行距、株距要求的蔬菜钵苗实现供苗、栽植及覆土作业。首先,确定了移栽机采用电动控制部分,采用Arduino开发实现,并通过气缸及电动推杆代替以往复杂的机械传动机构在空间运动完成栽植;其次,单片机控制4个步进电机完成鸭嘴栽植器的三维空间运动,并可以实现株距行距的任意调整;最后,试制样机并进行了田间移栽作业,使用西红柿苗、黄瓜苗、辣椒苗作为试验对象开展移栽试验。试验结果表明:3种钵苗的株距变异系数均小于10%,栽植深度合格率均大于90%,西红柿苗栽植成功率为91.21%,黄瓜苗栽植成功率为92.31%,辣椒苗栽植成功率为94.91%,各项性能指标符合旱地栽植机械国家标准,栽植性能稳定。     

椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗自动移栽机构运动机理分析

简述了椭圆齿轮行星轮系蔬菜钵苗自动移栽机构,分析了该机构的工作机理和结构特点,建立了该机构的运动学模型。基于Visual Basic 6.0开发了该移栽机构计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互方式优化出满足蔬菜钵苗自动移栽机构工作要求的结构参数,最后进行了机构三维建模与仿真,仿真结果与理论分析结果一致。     

蔬菜移栽机的研制

针对我国蔬菜移栽仍然属于手工作业,且劳动强度大、工作效率低的现状,结合国内各种移栽机械的结构特点和设施农业的发展要求,设计了钵体苗蔬菜移栽机械。该机械具有操作简单,使用维修方便,作业效果高等优点。重点介绍了蔬菜移栽机的工作原理、主要的研究方法及措施等。     

4ZS-2型蔬菜移栽机的研究设计

通过分析现有蔬菜移栽机结构的不足之处,研究设计了4ZS-2型蔬菜移栽机并对其结构和性能参数进行了阐述。该机结构简单,操作方便,生产效率较高,是农业生产的好帮手。     

基于数控技术的大葱自动移栽机模型优化分析

针对我国大葱移栽机自动化程度较低的问题,基于数控技术对大葱自动移栽机进行了设计,并对其模型进行了优化研究。大葱自动移栽机为链夹式,主要由喂苗机构、投苗机构、传动装置和机架等组成,采用PLC控制器进行整体控制。通过对大葱移栽机的输送过程和移栽过程进行分析,包括确定大葱移栽机链轮的尺寸和结构,分析1个运动周期的移栽过程,以保证葱苗移栽质量,提高移栽成功率。为验证大葱移栽机的性能,对其进行实验室和田间移栽试验,结果表明:移栽机性能良好,可以保证大葱移栽合格率。     

茄果类钵苗自动移栽机设计与试验

针对国内现有移栽机自动化程度不足,国外自动化机具不适用于国内种植模式等问题,为满足新疆茄果类蔬菜钵苗移栽需求,设计一种茄果钵苗自动移栽机,阐明自动移栽机整体结构和工作原理,设计基于导轨和驱动辊实现取放苗爪自转和公转的取放苗机构和凸轮—活门的分苗机构,研究自动控制系统,实现自动移栽机自动取放苗、移苗及分苗、移栽功能。试制物理样机,以漏取率、漏分率、栽植合格率、栽植距离为试验指标开展试验,测定漏取率为0.69%,伤苗率为1.67%,漏分率为0.70%,栽植合格率为97.50%,栽植株距合格率为97.5%,栽植效率为150株/(min·行),试验表明茄果钵苗自动移栽机可以满足辣椒钵苗移栽要求,验证设计的合理性。     

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。     

自走式红薯苗注水移栽机底盘的研制与试验

指出了自走式红薯苗注水移栽机底盘是根据我国北方红薯垄作铺膜移栽的特点而设计的一种新型结构装置,介绍了自走式红薯苗注水移栽机底盘的结构设计情况,并对田间试验结果进行了分析,对自走式红薯苗注水移栽机底盘的性能作出了结论,预测了自走式红薯苗注水移栽机底盘的推广应用前景。