穴盘苗叶菜移栽机械装置的讨论1 前言随着世界人口日益增加，粮食和经济作物等农产品的需求量日渐增加，世界各国对农业生产的进展都给予了极大的重视和关注。中国是世界上的农业大国，农业机械化是我国农业现代化的重要组成部分，我国在基本实现了耕作和收获作业的机械化后，种植机械化正在成为农业机械化的一个重点领域。穴盘育苗移栽技术是从 20 世纪 70 年代在欧美等农业发达国家率先进展起来的。穴盘苗自动移栽是一种适合工厂穴盘苗生产的育苗移栽方式，与常规育苗移栽方式相比，成本可降低 25% ～ 40%，具有出苗率高，出苗整齐，缓苗快，病虫害少，机械化程度高，省工，省时，节约能源、种子和育苗场地，便于大规模管理，保护和改善农业生态环境等各种优点。该技术代表了育苗移栽技术的进展方向，受到了种植业者的欢迎。由于人工移栽劳动强度大、需要劳动力多、效率低，难以实现大面积、大规模移栽，而生产规模比较小、经济效益低下，不利于穴盘苗移栽技术的推广应用。移栽机械化程度低下，严重影响了农业经济作物的进展。因此，大力进展育苗移栽技术，实现机械化移栽势在必行[1]。2 穴盘苗叶菜移栽机械讨论现状2.1 国外讨论现状近 20 年,国外对移栽机的讨论已进入自动化阶段。国的 KyeongUKKim 等提出了一种适合蔬菜移植的拾取装置。这套装置包括一个路径产生器、拾取针和针驱动器。路径产生器是一个 5 杆机构,由固定滑槽、驱动连杆、连接杆和一个滑杆组成;Kut 等 1987 年讨论了基于 Puma560 机器人的移苗机器。移苗机器人的末端执行部件是一个平行夹类型的手爪。他们讨论的目的是测试机器移苗的作业周期,讨论一种针对单棵苗进行抓取和栽植的末端执行部件,另外还用计算机模拟的方法对移苗机器人的应用性能进行评估。移苗机器人末端执行手爪是在Unimation 510 型气动平行爪的基础上进行改进设计的,包括增加开度调节螺母,在每个手爪的侧固定一个轻质的镀锌板作为“手指”,其抓取只有开与合拢 2 种状态,开与合拢位置的距离是 20mm,2 个夹片长 3mm。当夹取植株时,每个夹片偏转 3mm,对基质施加大约为 4N 的力,以保证能够夹持住基体而又不损害作物。在苗盘相邻的情况下,在 3.3min 能完成 36 个苗的移植,存活率可达 96%(图1);Kc.Ting(丁冠中)等 1990 年讨论了一种带有传感器的滑动针(SNS)作为带手爪的移苗机器人,它是基于 SCARA 机器人机理的。SNS 的基本部件是 2 根在套中运动、倾斜安装的滑针,安装和调...
