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穴盘苗自动移栽机末端执行器的优化设计  
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【英文篇名】 Optimal design of end-effector on automatic plug seedling transplanter
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【作者】 蒋卓华; 蒋焕煜; 童俊华;
【英文作者】 JIANG Zhuo-hua; JIANG Huan-yu; TONG Jun-hua; College of Biosystems Engineering and Food Science; Zhejiang University; Key Laboratory of Equipment and Informatization in Environment Controlled Agriculture; Ministry of Agriculture; Faculty of Mechanical Engineering and Automation; Zhejiang Sci-Tech University;
【作者单位】 浙江大学生物系统工程与食品科学学院; 农业部设施农业装备与信息化重点实验室; 浙江理工大学机械与自动控制学院;
【文献出处】 浙江大学学报(工学版) , Journal of Zhejiang University(Engineering Science), 编辑部邮箱 2017年 06期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 末端执行器; 自动移栽机; 穴盘苗; 三维模型; 人机交互; 优化设计; 运动学仿真;
【英文关键词】 end-effector; automatic transplanter; plug seedling; 3D model; human-computer interaction; optimal design; kinematic simulation;
【摘要】 结合常规插拔式和夹取式末端执行器的优点,设计一种单气缸驱动的插拔夹取式末端执行器,在气缸的一个推程内连续完成插入并夹紧育苗基质.该末端执行器指针的插入深度和入土角度可调.基于Visual Basic编写可视化程序,以指针尖点的轨迹优劣作为评判标准,确定末端执行器的关键结构尺寸.绘制三维模型,并进行ADAMS2012环境下的运动学仿真,通过比较指针尖点的轨迹验证结构尺寸参数.设计三因素(育苗基质体积配比、育苗基质含水率和单孔基质量)三水平的全试验,测试末端执行器在不同育苗基质条件下的适应性.结果表明,所设计的末端执行器对共270株苗的移栽成功率达到100%,基质块的损伤率为17%;在其中8组育苗农艺因素水平组合下,基质块的损伤数为0.在移栽作业速率(平均2.8s/株)不减的情况下,所设计的末端执行器对移栽成功率和伤苗率都具有较大的改善.
【英文摘要】 A slide-clamp end-effector with only one drive cylinder was designed by combining the advantages of slide form and clamp form.This end-effector could penetrate into the nutritional substrate and clamp the seedling plug just by one push of the cylinder.The needles' insertion depth and penetration angle of the end-effector is adjustable.A visualization program was designed using Visual Basic.The structure parameters were optimized in the program according to the motion trail of needle cusp.The 3D model was de...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(51275457); 浙江省“新世纪151人才工程”资助项目
【更新日期】 2017-06-21
【分类号】 S223.9
【正文快照】 移栽作业是设施农业育苗后期必不可少的环节,随着工厂化穴盘育苗技术的推广,传统的手工移栽作业已无法满足生产的需求,迫切需要发展设施内的自动化机械移栽技术[1-3].1987年,Kutz等[1]设计了一种用于稀植移栽的机器人.此后,有关温室自动化移栽设备的研究不断深入,逐步摆脱对工?

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