农业机械学报

作者：孙伟，冯江，蒋亦元

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：大蒜; 直立移栽机构; 非圆齿轮系; 多目标优化; 参数导引启发式优化算法

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0700105-2）、黑龙江省自然科学基金面上项目（E2015021）和黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划项目（UNPYSCT-2016152）

根据大蒜鳞芽直立朝上栽植的农艺需求，设计了一种可实现复杂栽植轨迹的二阶非圆齿轮行星轮系移栽机构。采用D-H方法建立了移栽机构的数学模型，通过对大蒜移栽轨迹与姿态进行分析，确定了直立移栽机构所需实现的优化目标；在Matlab平台下编写了移栽机构的GUI优化设计软件，利用参数导引启发式优化算法对机构进行了多目标参数优化设计，通过人机交互优选出一组非劣解；采用自上而下的参数驱动设计方法，在CATIA中完成了移栽机构的参数化建模，并对机构进行了虚拟样机验证；通过台架试验，获得各试验因素对大蒜移栽后倾斜角的影响规律；提出了针对不同工况的优化模型，在最佳参数组合方案下进行了验证。结果表明，当移栽深度为?17?mm、?机构转速为29.6?r/min、匹配速比为100%时，获得的蒜瓣倾斜角平均值为8.54°，当提高机构转速时，通过对参数方案进行优选可将倾斜角控制在合理的范围内，以满足大蒜直立栽植的农艺要求。

来源：2020年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2020年第8期