农业机械学报

作者：侯加林，张二鹏，张康博，李玉华

单位：山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,

关键词：辣椒移栽机;力学特性;插夹联动式末端执行器;正交试验;DEM-MFBD

基金：山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2022CXGC010611）、财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目(CARS-24-D-01)和山东省现代农业产业技术体系蔬菜产业创新团队项目（SDAIT-05-11）

针对现有辣椒移栽机取苗成功率低、损伤率高、稳定性差的问题，设计了一种插夹联动式末端执行器，基于整排取苗、间隔投苗的取投苗作业形式设计了气动控制系统，分析了取投苗装置结构及工作原理，建立了末端执行器运动学、动力学模型，以薄皮椒钵苗为研究对象开展力学特性试验，结合取苗过程边界条件确定了末端执行器主要参数范围；通过ADAMS运动轨迹仿真与FluidSIM-P 3.6气动系统仿真分析，验证了取投苗装置结构设计与气动时序的合理性；通过DEM-MFBD联合仿真对取苗情况进行了可视化分析，为末端执行器关键参数优化提供依据。通过单因素试验明确了各关键因素对取苗成功率与基质损失率的作用规律；设计正交试验，通过方差分析、响应面分析与多目标寻优得出最优参数组合为：取苗针间距12.25mm、取苗针入土角50.37°、取苗针行程14.21mm。台架验证试验得出：取苗成功率为97.92%、基质损失率为2.21%，与回归模型预测值误差分别为0.49%、3.8%，无茎秆损伤现象，取投苗效果良好。

来源：2023年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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