非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构优化设计与试验 被引量：23

1

作者 叶秉良 吴国环 +2 位作者 俞高红 金学军 孙良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期68-73,67,共7页

针对现有水稻钵苗移栽机构结构复杂、成本高或工作效率低、振动大等问题,提出一种由1个不完全非圆齿轮、6个非圆齿轮和2个移栽臂组成的非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构。分析了该移栽机构的工作机理,采用一种基于人机交互的参数优化方... 针对现有水稻钵苗移栽机构结构复杂、成本高或工作效率低、振动大等问题,提出一种由1个不完全非圆齿轮、6个非圆齿轮和2个移栽臂组成的非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构。分析了该移栽机构的工作机理,采用一种基于人机交互的参数优化方法,编制移栽机构的优化设计软件,得到一组实现水稻钵苗移栽较优工作轨迹和姿态的机构参数。建立移栽机构虚拟样机,研制移栽机构物理样机,开展虚拟样机运动仿真分析和物理样机高速摄影运动学试验,得到机构移栽臂的秧针尖点静轨迹和姿态。理论计算和实际测量得到的推秧角与取秧角角度差分别为53.52°与52.53°,误差为1.45%;仿真分析、试验测试结果与理论分析结果基本一致,验证了移栽机构设计方法和结果的正确性,以及机构应用于实际机器的可行性。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽机 移栽机构 非圆齿轮 优化设计 高速摄像

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2ZB-8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的研究 被引量：14

2

作者 杨坚 阳潮声 +1 位作者 陈兆耀 黄亦其 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期84-87,共4页

论述了 2 ZB- 8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的结构、工作流程及振动排秧机构使钵苗分散、自动成链、排列的工作原理。通过对钵苗在振动盘的上运动分析 ,给出了各振动参数和钵苗推送速度、抛起高度的关系 ,为振动排秧盘的设计提供了理... 论述了 2 ZB- 8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的结构、工作流程及振动排秧机构使钵苗分散、自动成链、排列的工作原理。通过对钵苗在振动盘的上运动分析 ,给出了各振动参数和钵苗推送速度、抛起高度的关系 ,为振动排秧盘的设计提供了理论依据。同时 ,通过室内和田间试验 ,研究了 2 ZB- 8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机工作性能的主要影响因素及其工作性能 ,表明电源电压、苗高对各行一致性变异系数影响大 。 展开更多

关键词 2ZB-8电磁振动式 小型 水稻钵苗移栽机 工作性能 结构特点 工作流程

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旋转式水稻钵苗移栽机构移栽臂设计与试验 被引量：14

3

作者 叶秉良 吴国环 +1 位作者 俞高红 李丽 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期45-52,共8页

旋转式水稻钵苗移栽机构移栽臂是移栽作业的执行部件,控制取秧和推秧动作,直接影响移栽机构取秧和推秧的成功率。针对原水稻钵苗移栽机构存在取秧时间长、成功率偏低,无推秧装置、推秧效果差等主要问题,对其移栽臂结构进行改进设计,优... 旋转式水稻钵苗移栽机构移栽臂是移栽作业的执行部件,控制取秧和推秧动作,直接影响移栽机构取秧和推秧的成功率。针对原水稻钵苗移栽机构存在取秧时间长、成功率偏低,无推秧装置、推秧效果差等主要问题,对其移栽臂结构进行改进设计,优化凸轮机构,减小凸轮推程运动角,增加推秧装置。建立机构虚拟样机,研制机构物理样机,开展机构虚拟运动仿真和高速摄像运动试验。比较虚拟仿真和高速摄像试验移栽机构夹取秧苗时间的缩短情况,结果基本一致,表明移栽臂的改进设计是正确和合理的。开展安装不同凸轮机构和有无推秧装置的移栽机构的取秧试验,改进后的机构取秧成功率和推秧成功率分别为94.3%和98.6%,远高于改进前的82.9%和88.6%,表明改进后的机构能够更好地满足水稻钵苗移栽工作要求,且具有很好的工作性能。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽机 移栽臂 推秧装置 设计 试验

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水稻钵苗移栽机试验研究 被引量：8

4

作者 胡敏娟 张文毅 +3 位作者 浦毅 张敏 纪要 卢晏 《农机化研究》 北大核心 2017年第12期130-134,共5页

水稻钵苗移栽是一种利用钵盘育秧的水稻移栽技术,是水稻种植过程中的重要环节。由机械替代人工完成移栽是推广钵苗移栽技术的关键。为此,在以五杆双曲柄分插技术为核心的水稻钵苗移栽机上进行试验研究,结果表明:水稻单穴内秧苗拉拔力小... 水稻钵苗移栽是一种利用钵盘育秧的水稻移栽技术,是水稻种植过程中的重要环节。由机械替代人工完成移栽是推广钵苗移栽技术的关键。为此,在以五杆双曲柄分插技术为核心的水稻钵苗移栽机上进行试验研究,结果表明:水稻单穴内秧苗拉拔力小于抗拉断力,取苗秧夹夹持秧苗茎秆的取苗方式可行;水稻钵苗移栽机栽深和株距可控,栽植翻倒率为16.7%,漏插率为14.7%,伤秧率为3.4%,栽后第2天长型根,基本无缓苗;由根系生长来看,钵体苗表现更为粗壮,抗倒伏能力强;产量较同期毯状苗机插每穗平均增加4.6%。同时,针对水稻钵苗移栽机试验中所产生的作业质量、效率等问题,分析了农机和配套农艺问题,旨在对后续机具的研发提供参考,为水稻高产稳产提供技术支撑。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽 钵苗插秧 取苗秧夹

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水稻钵苗移栽秧针尖点运动分析——基于五杆机构

5

作者 张敏 王思宁 +1 位作者 冯江 宫成宇 《农机化研究》 北大核心 2013年第6期62-65,共4页

建立了双曲柄五杆机构的数学模型,并进行相关的运动学分析;推导出双曲柄五杆机构水稻钵苗移栽的秧针尖点位置、秧针尖点速度和秧针尖点加速度表达式。运用ADAMS软件对五杆机构进行仿真及分析,通过对五杆机构参数化建模,得到秧针尖点位... 建立了双曲柄五杆机构的数学模型,并进行相关的运动学分析;推导出双曲柄五杆机构水稻钵苗移栽的秧针尖点位置、秧针尖点速度和秧针尖点加速度表达式。运用ADAMS软件对五杆机构进行仿真及分析,通过对五杆机构参数化建模,得到秧针尖点位移、速度和角度随时间变化图像,找出影响秧针尖点的轨迹形成的主要影响因素。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽 五杆机构 运动学 数学模型 仿真分析

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三移栽臂水稻钵苗移栽机构设计与试验 被引量：20

6

作者 吴国环 俞高红 +1 位作者 项筱洁 王林伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期15-22,共8页

为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构... 为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构的运动学理论模型。开发了该水稻钵苗移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互的方式得到一组较优的满足水稻钵苗移栽机构工作要求的参数,然后进行虚拟仿真及物理样机试验,通过对比分析虚拟仿真得到的工作轨迹与物理样机试验得到的工作轨迹基本一致;理论计算得到的角度差为45.18°,实际测量得到的角度差为45.77°,误差为1.31%,在误差范围以内,验证了该移栽机构设计的正确性。该机构的提出解决了秧苗倒伏、低移栽成功率的问题,提高了移栽效率。 展开更多

关键词 机械化 设计 优化 移栽机 水稻钵苗移栽 试验

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行星轮系水稻钵苗移栽机构正反求设计方法研究 被引量：17

7

作者 吴国环 俞高红 +1 位作者 叶秉良 俞亚新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期85-93,102,共10页

为了解决现有行星轮系水稻钵苗移栽机构较难同时具备理想的移栽轨迹和姿态的问题,提出了正向设计与局部轨迹微调的反求设计相结合的设计方法。以非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的设计为例,阐述该方法的实现过程。建立行星轮系水稻钵... 为了解决现有行星轮系水稻钵苗移栽机构较难同时具备理想的移栽轨迹和姿态的问题,提出了正向设计与局部轨迹微调的反求设计相结合的设计方法。以非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的设计为例,阐述该方法的实现过程。建立行星轮系水稻钵苗移栽机构设计要求,并分析其工作原理,在前期正向设计的基础上,局部调整其移栽静轨迹,通过反求设计进一步优化设计移栽机构。进行局部反求设计的运动学分析和运动学建模,基于Matlab平台开发计算机辅助设计软件,通过人机交互的方式得到移栽机构的机构参数,使其不仅满足移栽臂移栽的姿态要求,同时获得更理想的移栽工作轨迹。根据最终得到的机构参数设计移栽机构结构,完成三维建模、虚拟仿真试验,加工、装配移栽机构物理样机,完成了高速摄像运动学试验。将移栽机构理论计算、虚拟仿真、样机试验得到的移栽静轨迹比较,同时逐一将轨迹相关参数、取秧角、推秧角、角度差等设计目标参数与相应数值化目标进行对比,结果显示,均满足要求,验证了设计方法的正确性。与以往单一的正向设计、反求设计方法相比,该方法设计的移栽机构不仅具有更优的移栽工作轨迹,也可满足较好的移栽姿态要求。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽机构 行星齿轮系 正向设计 反求设计

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辽宁滨海稻区规模化稻蟹综合种养条件下水稻钵苗移栽高产栽培关键技术 被引量：1

8

作者 毕金德 栾峰 《北方水稻》 CAS 2023年第5期51-54,共4页

水稻钵苗移栽技术可实现壮秧无植伤精准有序移栽,具有诸多优点。在辽宁滨海稻区规模化稻蟹综合种养条件下,应用水稻钵苗移栽技术实现高产栽培,需要农机技术与农艺技术的深入融合,需要围绕水稻、河蟹产量的最大化与品质的最优化做好育秧... 水稻钵苗移栽技术可实现壮秧无植伤精准有序移栽,具有诸多优点。在辽宁滨海稻区规模化稻蟹综合种养条件下,应用水稻钵苗移栽技术实现高产栽培,需要农机技术与农艺技术的深入融合,需要围绕水稻、河蟹产量的最大化与品质的最优化做好育秧、移栽及田间水、肥管理等工作。阐述了规模化稻蟹综合种养条件下实现水稻钵苗高产栽培的四项关键技术,即标准化壮秧培育技术、精确移栽技术、精准施肥技术、科学管水技术,以利于水稻钵苗移栽技术的推广应用。 展开更多

关键词 辽宁滨海稻区 稻蟹综合种养 水稻钵苗移栽 高产栽培 关键技术

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水稻钵苗移栽机整排多株夹取式取苗机构的研究与设计

9

作者 于省元 王静学 吴显斌 《现代化农业》 2020年第11期61-62,共2页

众所周知,水稻钵苗移栽与传统插秧相比,具有不伤根、缓苗快、产量高、品质好等特点,现介绍一种水稻钵苗移栽机上的整排多株夹取式取苗机构。1主要结构水稻钵苗移栽整排多株夹取式取苗机构属于农业机械领域,该设计为一次取苗14株;机构的... 众所周知,水稻钵苗移栽与传统插秧相比,具有不伤根、缓苗快、产量高、品质好等特点,现介绍一种水稻钵苗移栽机上的整排多株夹取式取苗机构。1主要结构水稻钵苗移栽整排多株夹取式取苗机构属于农业机械领域,该设计为一次取苗14株;机构的结构新颖、独特、合理,动作连续化程度和取苗效率高,取苗质量和效果好,保护秧盘不受破坏,作业使用成本低。 展开更多

关键词 取苗机构 农业机械 缓苗 秧盘 水稻钵苗移栽机 机构的结构 夹取 伤根

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湖南水稻钵苗移栽机推广探析

10

作者 叶新跃 《农机使用与维修》 2016年第5期89-91,共3页

论述了水稻钵苗移栽机的特点及关键技术,针对湖南水稻种植的农艺进行了现状分析,提出了湖南水稻钵苗移栽机存在的问题及解决办法。

关键词 湖南 水稻钵苗移栽机 推广

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非圆齿轮-连杆组合式水稻钵苗膜上移栽机构优化设计与试验 被引量：1

11

作者 辛亮 王明成 +3 位作者 张浩 孙国玉 王航 庄智圆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期63-70,共8页

为实现机械化一体式水稻钵苗膜上移栽要求,提出非圆齿轮-连杆组合式行星轮系移栽机构,用一套机构实现取苗、送苗、破膜挖穴和栽植4个工序协同配合作业,满足水稻钵苗膜上移栽所需的轨迹与姿态要求。对移栽机构进行理论分析并建立运动学模... 为实现机械化一体式水稻钵苗膜上移栽要求,提出非圆齿轮-连杆组合式行星轮系移栽机构,用一套机构实现取苗、送苗、破膜挖穴和栽植4个工序协同配合作业,满足水稻钵苗膜上移栽所需的轨迹与姿态要求。对移栽机构进行理论分析并建立运动学模型,结合优化目标,基于Matlab GUI平台开发了数字可视化优化设计软件,通过人机交互获得1组满足移栽要求的机构参数。根据优化参数对机构开展结构设计与三维建模,通过ADAMS软件完成了虚拟样机仿真验证。研制了水稻钵苗膜上移栽机构物理样机与多功能试验测试台架,开展了移栽机构在空转和带苗状态下运动学特性和工作性能试验,结果表明,理论轨迹、虚拟样机仿真轨迹和物理样机台架试验轨迹在误差允许范围内保持一致,验证了移栽机构设计的一致性与正确性,性能试验结果:取苗成功率为94%,移栽成功率为92.36%,栽植株距变异系数为2.67%,满足移栽作业要求,验证了水稻钵苗膜上移栽机构设计的合理性与可行性。 展开更多

关键词 水稻钵苗膜上移栽 齿轮-连杆组合机构 非圆行星轮系 优化设计

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水稻钵苗机械手取秧有序移栽机的改进 被引量：39

12

作者 马瑞峻 区颖刚 +1 位作者 赵祚喜 李志伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期113-116,共4页

提出了一种人机结合的全自动 2自由度机械手式穴盘水稻钵苗有序移栽机械的设计方案 ,由人驾驶操作实现机器作业的路径规划 ,由单片机控制的机械手自动地完成穴盘水稻秧苗的有序抛栽作业。该文讨论了该机械的结构和工作原理 ,给出了利用... 提出了一种人机结合的全自动 2自由度机械手式穴盘水稻钵苗有序移栽机械的设计方案 ,由人驾驶操作实现机器作业的路径规划 ,由单片机控制的机械手自动地完成穴盘水稻秧苗的有序抛栽作业。该文讨论了该机械的结构和工作原理 ,给出了利用光电式传感器和磁电式传感器自动检测秧苗到位的两种方案并作了室内试验 ,结果表明在一定的工作距离范围内 ,两种传感器均可准确地检测到穴盘秧苗的到位。对机械手整体工作方式和秧夹开启方式进行了改进设计 ,将 2个独立工作的、运动轨迹相似的机械手改进设计为合用一个水平运动机构 ,将原来利用电磁铁开启秧夹的方式改为利用 2 4VDC电机驱动凸轮来开启秧夹 ,使设计更加合理。分秧滑道是所设计的有序行抛移栽机械的另一关键部件 ,对其实物模型进行了室内土槽台车试验 ,结果表明所设计的一组 7条曲线型分秧滑道完全可以满足水稻秧苗有序抛秧移栽的农艺要求。 展开更多

关键词 水稻钵苗机械手取秧有序移栽机 改进 传感器 结构 工作原理 进给机构 秧夹机构

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贵州3轮4行水稻钵苗乘坐式移栽机作业质量研究

13

作者 袁旭 郭林杰 +1 位作者 韩忠禄 周奇 《南方农机》 2023年第21期75-77,共3页

【目的】加快推进适宜农机具在丘陵山区的推广应用,进一步提高水稻机械化栽植水平。【方法】研究小组通过田间试验,对詹阳重工2ZB-4B型水稻钵苗移栽机的作业质量进行研究;采用5点取样法选取5个测区,测量并计算了作业前的秧苗质量和泥脚... 【目的】加快推进适宜农机具在丘陵山区的推广应用,进一步提高水稻机械化栽植水平。【方法】研究小组通过田间试验,对詹阳重工2ZB-4B型水稻钵苗移栽机的作业质量进行研究;采用5点取样法选取5个测区,测量并计算了作业前的秧苗质量和泥脚深度以及移栽后的作业质量。【结果】1)移栽前,每钵秧苗平均株数为3.3株,平均均匀度合格率为97.2%,空格率为0,泥脚深度平均值为242 mm,泥脚深度平均变异系数为7.8%。2)移栽后,每穴秧苗平均株数为3.2株,平均均匀度合格率为96.0%,株数变异系数为29.5%,栽植深度平均值为34.7 mm,栽植深度合格率为100%,平均穴距为182.5 mm,穴距变异系数为5.4%,伤秧率为0,漂秧率为0.8%,漏插率为2.0%。【结论】该型号水稻钵苗移栽机主要性能指标均符合农业机械推广鉴定大纲和当地农艺要求,未来应进一步提高耕整地质量和育苗质量,把泥脚深度和移栽质量稳定在要求的范围内。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽机 3轮4行式 伤秧率 漏插率 漂秧率

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基于近似多位姿的轮系式钵苗移栽机构运动综合 被引量：8

14

作者 孙良 胡艺翔 +2 位作者 邢子勤 俞高红 俞亚新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期103-111,共9页

作业轨迹形状和在特定位置移栽臂的姿态要求是移栽机构设计过程需要考虑的首要问题。为了能获得多个期望位姿且兼顾一定形状的作业轨迹,提出一种基于近似多位姿的非圆齿轮行星轮系移栽机构设计方法。基于运动学映射理论将8个期望位姿点... 作业轨迹形状和在特定位置移栽臂的姿态要求是移栽机构设计过程需要考虑的首要问题。为了能获得多个期望位姿且兼顾一定形状的作业轨迹,提出一种基于近似多位姿的非圆齿轮行星轮系移栽机构设计方法。基于运动学映射理论将8个期望位姿点的信息矩阵通过四元数转换至三维空间,在对该矩阵进行奇异值分解后,通过引入特征向量扩大一般解空间。结合约束条件求解得到3组RR型二杆组,根据移栽机构的工作范围选取其中两组合适的二杆组构成四杆机构,且该机构连杆上的一点可依次近似通过所有设定的位姿点形成一条完整的“8字”型轨迹。根据其中一组二杆组的运动特点求解非圆齿轮的传动比,以非圆齿轮节曲线圆度性为目标,以封闭轨迹上的部分形状可调节段拟合点位置为变量(即不改变关键轨迹段上型值点的位姿),利用遗传算法优化得到一组具有较好圆度性的非圆齿轮节曲线。最后进行了水稻钵苗移栽机构的设计与试验,理论与试验的移栽姿态和轨迹形状具有一致性,且取苗试验的成功率达到设计要求,有效地验证了运动综合和设计方法的正确性。本研究可为具有多位姿要求的新型移栽机构的设计提供方法借鉴。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽机构 运动学映射理论 非圆齿轮 参数优化

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基于改进粒子群优化算法的水稻钵苗膜上移栽机构混合多位姿综合与试验

15

作者 辛亮 冯宇琛 +1 位作者 张轶群 何泽宇 《农业机械学报》 2025年第8期283-292,共10页

针对现有水稻钵苗膜上移栽机构缺少对钵苗移栽及破膜挖穴作业轨迹与姿态控制,从而影响水稻钵苗膜上移栽协同作业质量的问题,本文提出一种基于改进粒子群优化算法(GFPSO)的并置式复合非圆齿轮行星轮系机构混合多位姿综合设计方法。首先... 针对现有水稻钵苗膜上移栽机构缺少对钵苗移栽及破膜挖穴作业轨迹与姿态控制,从而影响水稻钵苗膜上移栽协同作业质量的问题,本文提出一种基于改进粒子群优化算法(GFPSO)的并置式复合非圆齿轮行星轮系机构混合多位姿综合设计方法。首先提出并置式水稻钵苗膜上移栽机构设计要求,分别完成钵苗移栽与协同破膜挖穴理想轨迹规划与关键位姿点选取,建立水稻钵苗膜上移栽机构混合多位姿综合模型;将粒子群优化算法与适应度-距离平衡选择策略及高斯随机游走扩散过程结合,提出一种改进粒子群智能优化算法(GFPSO)进而完成复合非圆行星轮系机构的混合多位姿综合模型求解,实现基于求解结果的轮系机构设计。根据设计结果开展水稻钵苗膜上移栽机构三维建模及ADAMS虚拟样机仿真,通过对比仿真轨迹与关键点位姿参数,验证了机构设计正确性。通过物理样机加工装配与试验台架组装,开展机构空转试验。试验结果表明,实际运动轨迹、姿态与理论设计、虚拟仿真结果基本一致;开展水稻钵苗膜上移栽性能试验,试验结果表明,平均膜上移栽成功率为90.95%,平均栽植株距变异系数为2.35%,水稻钵苗膜上移栽性能良好,验证了水稻钵苗膜上移栽机构的可行性与实用性。 展开更多

关键词 水稻钵苗膜上移栽 复合非圆齿轮行星轮系 混合多位姿综合 改进粒子群优化算法

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