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我国大蒜主产区包括山东、河南、江苏等省，种植面积约80万hm 2，全国具备一定规模的大蒜产区70个左右，以江苏徐州为中心半径500 km 的区域是我国大蒜种植最为集中的区域，占全国大蒜种植总面积的80%以上。
“2019中国大蒜产业博览会”开幕式上，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所公布了全国大蒜主产区（连片种植面积超过666.67 hm 2）种植遥感监测面积39.91万hm 2，其中山东省主产县有32个，面积15.64万hm 2；河南省主产县有21个，面积9.63万hm 2；江苏省主产县有10个，面积7.63万hm 2。
长期以来，大蒜机械化水平低已成为制约我国大蒜产业发展的重要问题，而播种是大蒜生产的关键环节，目前主要靠人工完成，劳动强度大、生产效率低、作业成本高。
机械化作业具有生产效率高、成本低、用工少等优点，从近几年“根块类作物生产关键环节机械化技术集成应用、大蒜生产关键环节机械化技术应用”项目实施效果看，示范区应用大蒜机械化播种技术可省工节本6 000元 · hm -2左右，经济效益显著。
通过项目推进，示范区大蒜平均机械化播种水平达到65%左右，较项目实施前有大幅提升。
吴小伟，男，高级工程师，专业方向：农业机械化技术与装备，E -mail ：****************通信作者：钟志堂，男，研究员，专业方向：农业机械化，E -mail ：***********************收稿日期：2021-01-25；接收日期：2021-02-20基金项目：江苏省现代农机装备与技术示范推广项目（NJ2020-26，NJ2019-17），江苏省农业科技自主创新资金项目〔CX （19）2007〕从大蒜机械化播种技术研究、大蒜播种机具产权现状和大蒜播种机具推广应用3个方面着手，分析大蒜机械化播种技术与装备发展现状；从大蒜播种机发展、大蒜机播农艺、大蒜产业发展3个方面讨论了大蒜生产机械化存在的问题，并提出大蒜机械化播种发展建议。
HEBEINONGJI摘要:蒜瓣入土后的最有利于生长的状态是芽部朝上根部朝下的状态，现存大蒜播种机基本可以解决大蒜离开导种管时的朝向问题。
但现有装置中蒜瓣在离开导种管到落入土穴的过程中，依旧存在着种种因素干扰蒜瓣朝向。
本装置由推送装置、夹持装置以及感应装置三部分构成,安装在现有大蒜自动扶正装置出口处，以解决已经定向的蒜瓣在投穴过程中跌落土中后再次歪倒的问题。
关键词：大蒜定向种植；自动伸缩管夹大蒜定向种植扶正入土装置1研制背景及意义大蒜具有丰富的营养成分，独特的口感，具有杀菌、抑菌等医疗保健功能，因此大蒜越来越受到世界各国人民的喜爱,市场需求也在不断增加,种植面积呈逐年上升趋势叭然而，我国的大蒜生产主要依靠人工劳动,不利于农业现代化和新农业的发展。
为此,我国研制了适应大蒜生产需要的机械设备和工具,实现了大蒜产业化生产,满足了大蒜种植者的需求,提高了大蒜机械化生产水平，形成大蒜种植、地膜覆盖、收获等关键技术产业链叫根据农艺学要求，蒜瓣背面靠紧沟壁,蒜瓣必须直立种植,且芽部朝上根部朝下。
该播种方法有利于大蒜的生长发育,达到提高大蒜品质和增产的目的。
而目前的全自动大蒜栽种技术采用特定机件扶正蒜瓣、振动抖槽定向器等装置,基本上解决了大蒜朝向问题肌但是由于大蒜在入土阶段,靠其自身重力从出口落到开好的沟槽中，由于土壤等因素，会使蒜瓣在跌落土中后再次歪倒。
本装置是为解决已经定向的蒜瓣在投穴过程中，直立度由于受土壤类型、土壤含水率、土穴形状、导种管下口与土穴的距离等因素的影响,而在跌落土中后再次歪倒的问题而设计。
2主要结构本设计包括推送装置，夹持装置以及感应装置。
推送装置主要用来推动机械管夹,使其可以上下移动，方便将夹住的蒜瓣放入已打好的洞中，推送装置主要是以发电机带动齿轮转动,使得其可以上下移动。
夹持装置主要用来夹通过定向器传送下来的蒜瓣，管夹采用耐磨、耐腐蚀金属，内置有优质海绵，以防止对蒜瓣造成伤害,管夹内壁装有感应装置，当感应到河北农业大学赵一州张寅马攀蒜瓣时,管夹会自动夹紧,然后由推送装置推动管夹，将蒜瓣放入洞中。
大蒜播种机器人控制系统的研究摘要我国是大蒜生产大国，大蒜也是我国出口创汇的传统产品，大蒜的播种机械化和自动化仍然是我国大蒜生产过程中的难题，直至目前，我国绝大部分地区的大蒜种植仍然处于人工播种阶段。
我国对大蒜播种的机械化进行了多年的实验研究，至今没有突破性的进展。
本文提出了大蒜播种机器人研究的设想，根据大蒜播种机械的现状，对大蒜播种机器人进行了探索性的研究和设计。
在现有研究的基础上对大蒜播种机器人进行了总体方案设计，提出了大蒜播种机器人的车体、排种器、插播机构和鳞芽识别的构建，并进行了分析研究，开展了以下工作：（1）对大蒜播种机器人的总体方案进行了设计，完成了机械结构的构建，并详述了其结构和原理，为控制系统的建立奠定基础。
（2）对大蒜播种机器人的控制系统进行了设计，完成控制系统的总体方案设计，设计了控制系统的组成，简述了其控制原理。
（3）针对大蒜播种工作对应的田地区域可以提前预知确定的特点，提出基于激光测距的双三点定位算法研究，解决大蒜播种机器人在自主工作过程中的位置精确定位和姿态精确定位的问题。
（4）为了节约计算机的数据资源，提高机器人在播种过程中的控制精度和灵敏度，根据大蒜工作区域和路径的特殊性，提出了基于工作目标区图的播种机器人路径跟踪算法研究，并对直线路径进行了实验，取得了一定研究效果，为进一步研究奠定了基础；（5）对机器人的跟踪系统进行了硬件设计，能完成大蒜播种过程中的路径规划、重建预置、算法处理、比较、拟合和调整实现跟踪，实验数据证明其设计合理，性能可靠，为大蒜机器人设计提供了研究参考。
在完成以上工作基础上，对大蒜播种机器人今后的研究工作和要进一步探讨的问题进行了初步的规划和设想。
关键词：大蒜播种，机器人，控制，双三点定位，工作目标区图N THE CONTROL SYSTEM OF GARLICPLANTING ROBOTABSTRACTChina is a garlic-producing countries,garlic is a traditional export products of China,garlic planting mechanization and automation is problem in rengran production process garlicof China,until the present,most of the area of garlic cultivation is still by artificial seeding. Mechanization of planting garlic had many years of experimental research,there has been no breakthrough.In this paper,the idea of robotics garlic planting,sowing machine according tothe status of garlic on the garlic planting robot exploratory research and design.Based on existing research on garlic planting the overall design of the robot,the robot raised plantinggarlic body,metering,spots identified agencies and bud scales constructed and analyzed study, carried out the following work:(1)Garlic planting program the robot's overall design,the completion of the mechanicalstructure of the building,and details of its structure and principle,to lay the foundation for the establishment of control systems.(2)Garlic planting robot control system has been designed to complete the overallcontrol system design,design a control system components,outlines the principles of their control.(3)For the corresponding fields of garlic planting area can be determined in advance topredict the characteristics of proposed based on laser ranging of the two-point positioning algorithm to solve the robot in autonomous work planting garlic in the process of precise positioning and orientation of precise positioning problem.(4)Data in order to save computer resources,improve the robot in the seeding processcontrol accuracy and sensitivity,according to the work area and path garlic particularity, proposed target zone map based on the work of sowing the robot path tracking algorithm,and experiments on the straight path,made some research on the effect,laid the foundation forfurther study;(5)Of the robot's tracking system hardware design,to complete the process of plantinggarlic path planning,reconstruction preset,algorithm processing,comparison,fitting andadjusting to achieve tracking,the experimental data to prove its reasonable design,reliable performance,robot design for the garlic references for research.f the work based on the above,the robot on the garlic planting workand future research should further explore the question of the preliminary planning and ideas. KEY WORDS:Garlic Planting，Robot，Control，Two Three-point fix，Target Area Graph为了推动我国机器人事业的发展，促进全国高校机器人技术的进步，中央电视台从2002年开始面向全国理工科重点大学举办“全国大学生机器人电视大赛”，本文以此为背景，设计了控制系统并完成在机器人中的应用。
第33卷第23期农业工程学报V ol.33 No.2332 2017年12月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2017全自动蒜种盒提取投放装置设计与试验栗晓宇1，耿爱军1,2※，侯加林1，张姬1，张智龙1（1. 山东农业大学机械与电子工程学院，泰安 271000；2. 山东省园艺机械与装备重点实验室，泰安 271000）摘要：针对目前大蒜播种机械自动化程度低、蒜种鳞芽朝上率低的现状，基于种盒式大蒜播种方式，设计了一种全自动蒜种盒提取投放装置。
该装置主要包括机架、地轮、地轮轴、测速编码器、光电传感器、控制箱、输送装置和提取投放装置，能够实现蒜种盒自动给进、准确抓取、平稳输送、精确投放等功能。
设计了机械臂和机械手结构，通过理论分析建立了各关键部件参数数学模型，确定了机械臂和机械手工作参数，探明了机组行进速度对各舵机工作参数的影响规律，明确了影响蒜种盒投放间隙的因素。
为了测试蒜种盒投放效果影响进行了试验，结果表明当机组行进速度为0.90 km/h，中心舵机、辅助舵机、控距舵机转速分别为26.04、26.04、13.89 r/min时蒜种盒投放后衔接间隙平均值为5.6 mm，投放效果较优，满足大蒜播种要求。
该文研究结果可为实现大蒜播种自动化提供参考。
关键词：农业机械；设计；农作物；大蒜播种；蒜种盒；提取投放；自动化doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.23.005中图分类号：S223.2+5 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-23-0032-06栗晓宇，耿爱军，侯加林，张姬，张智龙. 全自动蒜种盒提取投放装置设计与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(23)：32－37. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.23.005 Li Xiaoyu, Geng Aijun, Hou Jialin, Zhang Ji, Zhang Zhilong. Design and experiment of full-automatic lifting and releasing device of garlic seed box[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(23): 32－37. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.23.005 0 引 言大蒜是中国主要经济作物之一，2016年主产区种植面积达到37.3～40.0万hm2[1-2]。
![蒜瓣定向控制装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/812d6799d0f34693daef5ef7ba0d4a7302766ca6.png)
(10)授权公告号 CN 202050676 U(45)授权公告日 2011.11.30C N 202050676 U*CN202050676U*(21)申请号 201120094659.X(22)申请日 2011.04.02A01C 7/20(2006.01)(73)专利权人山东五征集团有限公司地址262306 山东省日照市五莲县潮河镇五征汽车城汽车研发基地技术中心(72)发明人李瑞川 曲殿伟 孙雪 宋传涛张永贵 杜爱芳张兆苗(54)实用新型名称蒜瓣定向控制装置(57)摘要本实用新型公开了一种蒜瓣定向控制装置，安装在大蒜种植机械上，包括上大下小的锥形蒜瓣导向管，所述锥形蒜瓣导向管的外周环绕设有密闭的压缩气腔，所述压缩气腔的外壁上设有进气口，所述锥形蒜瓣导向管的管壁上设有连通所述压缩气腔的蒜瓣导向气孔，所述蒜瓣导向气孔的出气方向倾斜向上；利用气体一定的流量及流速使蒜瓣处于半悬浮状态，蒜瓣在气体的作用下缓慢下降，依靠蒜瓣重心偏下结构特点及气体作用使蒜瓣在下落过程中更好的实现蒜尖朝上，大大提高了蒜瓣的直立率，进而解决了大蒜种植中的定向问题；本实用新型大大提高了蒜瓣的直立率，降低了人工操作劳动强度，提高生产率，使用方便，降低了劳动成本。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页1.蒜瓣定向控制装置，安装在大蒜种植机械上，其特征在于：包括上大下小的锥形蒜瓣导向管，所述锥形蒜瓣导向管的外周环绕设有密闭的压缩气腔，所述压缩气腔的外壁上设有进气口，所述锥形蒜瓣导向管的管壁上设有连通所述压缩气腔的蒜瓣导向气孔，所述蒜瓣导向气孔的出气方向倾斜向上。
2.如权利要求1所述的蒜瓣定向控制装置，其特征在于：所述锥形蒜瓣导向管的下端设有上小下大的锥形管。
3.如权利要求1所述的蒜瓣定向控制装置，其特征在于：所述压缩气腔的外层壳体为圆柱形。
4.如权利要求1、2或3所述的蒜瓣定向控制装置，其特征在于：所述蒜瓣导向气孔沿所述锥形蒜瓣导向管周向均布。
大蒜机械化种植模式试验研究目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.2 研究目的和内容 (3)1.3 研究方法和数据来源 (4)1.4 论文结构 (5)2. 大蒜机械化种植模式概述 (6)2.1 大蒜的生长发育特点 (7)2.2 大蒜机械化种植模式的发展历程 (8)2.3 大蒜机械化种植模式的优势与不足 (9)3. 大蒜机械化种植模式的关键技术 (10)3.1 种植准备技术 (11)3.1.1 土壤处理 (13)3.1.2 播种前的种子处理 (14)3.2 种植过程中的关键技术 (15)3.2.1 种植机的选型与配置 (16)3.2.2 种植作业的调控与管理 (17)3.3 收获与贮藏技术 (19)3.3.1 收获机械的选择与操作 (20)3.3.2 大蒜的贮藏与保鲜技术 (21)4. 大蒜机械化种植模式试验设计 (23)4.1 试验材料与方法 (24)4.2 试验结果分析 (24)5. 结果与讨论 (26)5.1 不同种植模式对大蒜生长的影响 (27)5.2 不同种植密度对大蒜产量的影响 (28)5.3 不同施肥方式对大蒜品质的影响 (30)5.4 其他环境因子对大蒜生长的影响分析 (31)1. 内容概要本研究旨在探讨大蒜机械化种植模式在提高种植效率、降低生产成本、保障产品品质方面的潜力。
研究涵盖大蒜种球消毒、播种、培土、追肥、除草、收获等全流程机械化，并比较不同机械化方案的成效。
通过建立大蒜机械化种植模式试验田，进行现场试验操作及数据采集，分析各项技术参数的影响因素，评估机械化模式的经济效益、社会效益及环境效益。
研究结果将为推进大蒜产业机械化转型升级提供参考依据，推动大蒜生产的智能化发展，助力实现高效、绿色、可持续的农业发展目标。
1.1 研究背景和意义快速发展的农业机械化已成为提升农业生产效率和降低劳动成本的强有力手段。
近年来，随着中国对农业现代化的不断重视，大蒜作为重要经济作物之一，其机械化种植已成为行业发展的大趋势。
大蒜蒜瓣识别与转向装置设计0 引言随着社会经济的快速发展，大蒜作为一种经济作物，经济效益和附加值较高，并具有很好的药用价值。
大蒜具有消炎、杀菌和养颜等功效，也是人们日常生活的必需品。
目前，国内大蒜种植大部分采用人工种植，劳动强度大，生产率低，实现大蒜种植机械化就成为必然发展趋势。
由于大蒜外部形状的不规则性，要实现大蒜方向的控制就需要很多数据、图片以及农艺的支持。
目前国内基本没有成型的大蒜种植机械，不少专家正在研究，力求日实现大蒜种植机械化。
研究资料1-2-表明，国内大蒜种植机的研究目标主要在于确保大蒜种植时不破损，同时改变人工种植的状况，进一步改善人工辅助机械种植状况。
采用机械动力种植，研究新型大蒜方向可控制种植机械已经初见成效，但是对种植大蒜蒜瓣的损伤严重，影响了大蒜的发芽率．1 大蒜端向识别与转向装置的工作原理大蒜种植方向识别与转向装置的工作原理：采用动力机的动力带动种子箱上V带轮的转动，进而使转盘转动把大蒜按照一定的方向与距离送往转向和识别箱内；转向和识别箱也是通过V带与种子箱连接，带动传送带转动；从转盘上落下的蒜瓣经传送带送往识别口进行识别，然后由识别装置确定蒜瓣进入到排种器入口。
其流程图如图1所示，工作原理如图2所示。
2 机械转向装置的设计 2.1 大蒜蒜瓣控制机构实验实验设计如下：在硬纸背上刻出大小不同的长方形孔，孔的两边有挡板，保证大蒜蒜瓣方向的可控制性，即正反两个方向。
把硬纸背上的孔放在空中，将大蒜蒜瓣放在挡板中间，在蒜瓣的后面给予蒜瓣一定的推力，使蒜瓣缓慢地在挡板中间向前运动。
当蒜瓣到达开孔位置时，打开孔上的挡板，蒜瓣就会顺着挡板滑进孑L当中。
实验示意如图3所示。
经过对100个大蒜蒜瓣的测量记录表明，这组数据充分体现了大蒜的外部形状分布是有规律可寻的，即大蒜的大端比较大、小端特细、中间最大。
首先，由100个大蒜得出大蒜蒜瓣的平均长度30.85mm，平均宽度19.96ram，平均厚度1为17.13rnm，平均厚度2为5.17ram。
