旋转式水稻钵苗移栽机构的设计摘要栽植机械手机构的结构示意图，该机构由可控变杆长机构和拨杆式夹钳装置两大部分组成。而可控变杆长机构是由机架主动件连杆工作杆和摆杆组成，并选取主动件杆为杆长变化杆，且将杆分解为凸轮滚子从动件和曲柄三部分，源动力通过链条链轮传递动力给与机架运动副连接的曲柄，再由曲柄传递动力给滚子从动件，使滚子沿凸轮表面做圆周运动，来实现杆长变化．滚子从动件传递动力给其它杆件，使其作连续运动，同时使得与杆连接的工作杆和夹钳起运动，从而完成夹秧取秧，移秧栽秧等系列动作。此机构在设计过程中需要检测杆之间的干涉问题，能保证各杆工作的连续性，该移栽机构结构太复杂，工作效率低。七杆移栽机构年，吉林省延吉市光华机械厂公开了种水稻钵苗移栽机构如图.。这种移栽机构包括有动力传送齿轮箱移栽四轩机构和移栽稳定三连杆机构。其中移栽四杆机构是由上曲柄栽植臂连杆栽植臂杆锁臂摇杆依次铰接组成，在栽植臂杆上设有夹秧装置移栽稳定三连杆机构是由下曲柄稳定连杆和上述的锁臂摇杆依次铰接组成，移栽四杆机构和移栽稳定三连杆机构共同完成取秧移秧栽秧的运动轨迹。该发明机构移栽运行轨迹稳定，取秧栽植过程中取秧爪开闭准时准确，基于钵盘育秧，保证了完整的根系，不伤苗，减少了秧苗的缓苏周期，增产效果显著。但是多杆机构工作配合复杂，要快速提高移栽的速度，将是个巨大的挑战。该移栽机构已有样机在田间试验，但是工作效率低，振动大，单行移栽效率只有次左右，机构的结构本身限制了该机构无法再提高移栽效率。五杆移栽机构专利号为.的发明中提出了种能直接栽插软塑体钵盘秧苗的钵苗水稻插秧机，如图.所示。该水稻钵苗插秧机的核心工作部件五杆水稻钵苗移栽机构，如图.所示。该机构采用双曲柄分别作正反向转动驱动，是个双自由度机构，栽植臂往复直插式控制取秧夹按特定曲线轨迹进行取秧与栽插秧苗作业，栽植臂内有夹紧与释放苗装置，包括凸轮拨叉弹簧和控制杆，控制杆相对栽植臂作往复移动，控制取秧夹张开与闭合。曲柄旋转周，取秧夹夹取钵苗插秧次，移栽效率单行为次左右，该机构能实现水稻钵苗有序移栽，但工作效率也较低，振动也大。.研究目标与方案实现通过以上分析可知，国内外虽然对水稻钵苗有序移栽技术及移栽机构已做了较多的分析与研究，并有部分样机投入试验或应用。目前的移栽方式分为二种抛秧方式和栽植苗方式。抛秧方式很难保证栽植秧苗的直立度，影响缓苗，进而影响水稻产量，到目前为止，直未能推广应用栽植苗方式移栽钵苗能有效地保证栽植秧苗的直立度，无缓苗期，但现有的钵苗移栽机构，工作效率太低只有株分钟行，机构工作时振动大。但是上述的钵苗移栽机构所采用的夹取式取苗方式可以为本课题研究提供参考。研究目标近年来，本课题组对水稻钵苗有序移栽的工作机理与机构创新进行了详细研究，本研究采用的移栽秧苗为塑料钵盘苗，如图.所示，钵盘育苗采用呈阵列式穴口的钵盘，各穴口相互独立，钵盘为穴横向穴，纵向穴。利用钵盘育秧进行移栽能够保留秧苗的营养土质，且秧苗间相互独立易机械移栽，并用育秧的塑料钵盘可重复使用。本取秧方式采用两片取秧爪夹住水稻钵苗的茎杆根部，夹紧茎杆，将钵苗从钵穴中拨出，完成取秧动作，取秧后夹持秧至推秧位置，推秧爪张开，释放钵苗并推苗入田，完成移栽动作。为了实现该水稻钵苗的有序移栽方式，同时考虑机构工作效率和平稳性。本论文提出了种旋转式有序移栽机构，在旋转箱体上呈布置三个移栽臂，提高了工作平稳性，旋转周移栽三次，移栽效率高，移栽效率将不低于株分钟行，其移栽效率远远高于现正在应用的有序移栽机构，本论文研究的旋转式有序移栽机构是种高速水稻钵苗移栽机构。实现方案水稻钵苗移栽机构的设计要求通过了解水稻钵苗移栽的农艺要求，提出如图.的移栽轨迹，该机构的取秧方式为弹簧片夹取式取秧，为了避免取秧时弹簧片与秧苗的干涉，移栽轨迹在取秧部分为“环扣状”。即由两个弹簧片运行到土钵表面时，弹簧片从钵苗的下方运行到钵苗茎部开始取秧，夹紧秧苗的茎杆根部，在图中的位置从穴盘中取出带土钵苗，再沿夹持钵苗至图中的位置，在推秧杆的作用下，弹簧片松开，释放并推出钵苗，植入水田中，然后弹簧片经图中位置，为重新下次取秧做准备，完成次移栽周期。机构的实现方案移栽机构简图根据移栽轨迹要求，设计出种旋转式椭圆不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构，在个旋转箱体上对称布置了三套移栽臂，旋转周移栽两次。如图.所示为旋转式椭圆不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构传动简图图示为机构的初始安装位置，该机构由驱动部分和移栽臂两部分组成，驱动部分是个非匀速间歇传动行星轮系机构，由个椭圆齿轮个不完全非圆齿轮个凹锁止弧个凸锁止弧组成，行星架顺时针转动作为输入运动构件，行星轮为输出运动构件移栽臂与行星轴固接，通过凸轮带动拨叉摆动实现推秧杆往复移动，再带动两弹簧片闭合张开实现取秧推秧，移栽臂的设计方案如图.所示，其中拨叉与凸轮的作用是弹簧片实现移栽过程的关键。