农业机械学报

作者：吴国环,俞高红,叶秉良,俞亚新

单位：浙江理工大学;温州职业技术学院,浙江理工大学;浙江省种植装备技术重点实验室,浙江理工大学;浙江省种植装备技术重点实验室,浙江理工大学;浙江省种植装备技术重点实验室,

关键词：水稻钵苗移栽机构; 行星齿轮系; 正向设计; 反求设计

基金：国家重点研发计划项目（2018YFD0700703）、浙江省重点研发项目（2018C02046）、国家自然科学基金项目（51575495）、?浙江省?自然科学基金重点项目（LZ16E050003）和浙江省教育厅一般项目（Y201840685）

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。

来源：2020年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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