自动移栽机械取苗机构及植苗机构研究

2023·06农业机械NONGYEJIXIE摘要：育苗移栽是蔬菜种植使用较多的方式，蔬菜穴盘苗移栽种植普遍采用人工和半自动移栽机械，劳动强度大，严重影响蔬菜种植的收益，全自动移栽种植机械已成为国内外关注的重点。

本文归纳阐述了自动移栽机核心工作部件取苗机构的研究现状，并对我国蔬菜移栽种植较为典型的新疆进行介绍和分析。

针对我国蔬菜穴盘苗移栽种植模式和技术多样、育苗穴盘尺寸不一、移栽效率低的现状，指出我国蔬菜穴盘苗移栽应与宜机化改造深度融合，注重控制育苗穴盘质量，向育苗标准化、自动取苗装置智能化方向发展。

关键词：蔬菜穴盘苗；育苗；移栽；自动取苗蔬菜穴盘苗育苗移栽可以避开春季灾害性天气，延长生育期，提高产量和品质，在农业生产中得到应用。

机械化移栽蔬菜穴盘苗时，半自动移栽机可以降低劳动强度，但只做到了省力不省工，移栽效率并没有显著提高[1]，而自动移栽机可显著提高移栽效率，减少用工。

国外移栽机自动化程度较高，但是与我国的蔬菜种植模式、育苗农艺不相符，我国在移栽机取苗机构、取苗末端执行器的结构上进行了大量研究。

本文对相关研究进行综述，对我国典型地区的蔬菜移栽机使用现状进行介绍，分析我国蔬菜穴盘苗自动移栽机取苗装置存在的不足，并对未来开展取苗装置研究提供思路。

1自动取苗机构研究现状自动取苗机构是自动移栽机的核心部件，按照取苗方式的不同，可以分为夹针式取苗、夹茎式取苗、顶出式取苗和顶出-夹取式取苗。

1.1夹针式取苗夹针式取苗爪较为先进的有荷兰飞梭公司研制的PC-21型温室穴盘苗自动移栽机，可以实现穴盘苗从高密度盘向低密度盘移栽（图1）。

该机包含气力驱动取苗爪、自动分苗机构和穴盘输送装置，整排8个4针结构取苗爪可以实现12000～16800株/h 穴盘苗的移栽，移栽效率非常高。

日本有多家企业研制了夹针式蔬菜穴盘苗移栽机，如洋马PF2R 型自动移栽机，取苗爪为两根片状的夹针，取苗爪由滑槽控制取投苗运动，用一个凸轮控制夹针的张合，该机的移栽速度约45株/min （图2）。

温室穴盘苗移栽机的设计及试验研究的开题报告一、选题背景随着我国农业现代化进程的加快，温室种植作为一种高效、经济、环保的种植模式，已经在我国得到了广泛的应用。

在温室种植中，苗期移栽是一个重要的环节，直接影响着作物的整个生长发育周期和产量。

目前，传统的苗期移栽方式主要是人工移栽，但是由于移栽质量难以保证、效率低下、人工成本高等问题，急需有一种高效、精准、自动化的移栽方式。

二、设计目标本文的设计目标是：设计一种基于机器视觉技术的温室穴盘苗移栽机，能够自动完成苗期移栽的全部工作，具有高效、精准、稳定的特点，可以适应不同规格和品种的穴盘苗。

三、研究内容本文的研究内容主要包括以下几个方面：1. 机器视觉技术的应用：采用机器视觉技术对穴盘苗进行识别和定位，实现机器视觉指导下的自动移栽。

2. 移栽头的设计：根据穴盘苗的特点，设计一种适合的移栽头，能够快速、准确地将苗移栽到种植槽中，并保证移栽质量。

3. 移栽机构的设计：设计一种具有高效、稳定、精准移动功能的移栽机构，并采用汽缸和步进电机控制移栽头的上下和前后移动。

4. 控制系统的设计：设计一种稳定、可靠的控制系统，实现对机器视觉、移栽机构的精准控制，完成自动移栽任务。

四、研究方法本文采用以下研究方法：1. 文献调查：对国内外相关研究进行调查和综述，获取有关自动化移栽机的技术原理、设计思路和实现方法。

2. 穴盘苗特性测试：测试不同规格和品种的穴盘苗的几何尺寸、质量和生长状态等特性，为机器视觉识别提供数据支持。

3. 机器视觉实验：采用视觉传感器对穴盘苗进行识别和定位，研究机器视觉算法的可行性和精度。

4. 移栽头设计和制造：根据穴盘苗的特点和移栽机构的要求，设计一种适合的移栽头，并制造实物进行测试和验证。

5. 移栽机构设计和模拟：通过SolidWorks等软件进行移栽机构的三维建模和模拟，验证机构的可行性和稳定性。

6. 控制系统设计与实现：采用PLC和单片机等硬件和软件实现移栽机的控制系统，测试系统的可靠性和实用性。

蔬菜自动移栽技术研究现状与分析何亚凯;颜华;崔巍;陈科;韩振浩;包春林【摘要】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.【期刊名称】《农业工程》【年(卷),期】2018(008)003【总页数】7页(P1-7)【关键词】蔬菜;移栽机;自动移栽;取苗机构;研究现状【作者】何亚凯;颜华;崔巍;陈科;韩振浩;包春林【作者单位】中国农业机械化科学研究院,北京100083;现代农装科技股份有限公司,北京100083;中国农业机械化科学研究院,北京100083;现代农装科技股份有限公司,北京100083;中国农业机械化科学研究院,北京100083;现代农装科技股份有限公司,北京100083;中国农业机械化科学研究院,北京100083;现代农装科技股份有限公司,北京100083;中国农业机械化科学研究院,北京100083;现代农装科技股份有限公司,北京100083;现代农装科技股份有限公司,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S223.90 引言蔬菜是人们日常生活中不可替代的副食品，是维持人体健康所必需的维生素、矿物质和膳食纤维的主要来源。

近年来，随着人们生活水平的提高，蔬菜标准园和“菜篮子”基地建设的深入推进，我国蔬菜种植业结构调整步伐的加快，全国蔬菜生产快速发展，种植面积和产量呈上升态势[1-3]。

根据中国统计年鉴的数据知，我国蔬菜种植面积由1995年的951.5万hm2增加至2015年的22 00万hm2，所占农作物总种植面积的比例从6.35%增长到13.22%，产量也从2.57亿t增长到7.69亿t[4]。

蔬菜穴盘苗自动移栽机设计及关键技术研究摘要：本文基于蔬菜穴盘苗移栽的生产需求，设计了一种自动化移栽机。

该移栽机采用了传感器、控制系统和执行机构等关键技术，实现了对穴盘苗的自动化分选、定位和移栽。

移栽机具有高效率、高精度和低故障率等优点，适用于不同规格的穴盘苗的移栽。

关键词：蔬菜穴盘苗、自动移栽机、传感器、控制系统、执行机构1引言随着现代农业技术的不断发展和进步，蔬菜种植的自动化程度也得到了显著提高。

在蔬菜生产过程中，穴盘苗移栽是一项重要的环节，也是提高蔬菜品质和产量的关键技术之一。

然而，传统的穴盘苗移栽方式往往需要大量人力和时间，而且精度和效率都比较低，已经不能满足现代化大规模生产的需求。

因此，为了提高穴盘苗移栽的自动化程度，本文基于蔬菜穴盘苗移栽的生产需求，设计了一种自动化移栽机，并对其关键技术进行了研究。

该移栽机采用了传感器、控制系统和执行机构等关键技术，实现了对穴盘苗的自动化分选、定位和移栽，具有高效率、高精度和低故障率等优点，适用于不同规格的穴盘苗的移栽【1】。

此外，本文还介绍了移栽机的关键技术和实验结果分析，为蔬菜自动化生产提供了有益的探索和参考。

同时，随着农业科技的不断发展和进步，相信移栽机在未来的应用和发展前景也将更加广阔。

2蔬菜穴盘苗移栽机概述2.1穴盘苗移栽的生产需求在蔬菜生产过程中，穴盘苗移栽是一个非常重要的环节。

穴盘苗是指在特殊的穴盘中育苗，其种植质量稳定，发芽率高，且可有效抑制病害，成为了蔬菜生产中一种重要的育苗方式。

然而，传统的穴盘苗移栽方式存在一系列问题，如移栽效率低、移栽质量不稳定、工作强度大等。

因此，需要一种新型的穴盘苗移栽机，以提高穴盘苗的移栽效率和质量。

2.2移栽机的基本结构和工作原理蔬菜穴盘苗自动移栽机主要由料斗、分选机构、输送机构、定位机构、移栽机构、控制系统等组成。

移栽机的基本工作原理是：通过感应技术对穴盘苗进行自动分选和定位，将穴盘苗从穴盘中取出，然后通过输送机构将穴盘苗运送到移栽机构，最后由移栽机构将穴盘苗移栽到指定位置。