全自动移栽机穴盘苗识别与控制系统的研究

随着蔬菜种植量的增加和劳动力成本的提高,人工移栽已无法满足生产要求。因此,种植户急盼全自动蔬菜移栽机,但是现阶段蔬菜移栽机械产品是人工投苗的半自动移栽机,全自动蔬菜移栽机设备市场上尚未出现。基于此,笔者将以蔬菜种植中的全自动移栽机为背景,分析穴盘苗识别与控制系统,全自动移栽机在运行过程中,是以机械视觉系统、图像识别系统以及控制系统为基础,进行穴盘苗识别以及控制的。随着数字化技术以及大数据技术的快速进步和发展,全自动移栽机穴盘苗识别与控制系统也将逐步摆脱结构复杂、栽培效率低下、漏苗率高等问题,朝着更为智能的方向进步,为全自动移栽机的智能化发展提供重要技术支撑。

全自动移栽机输送机构的设计

针对全自动移栽机的穴盘输送和精确定位问题,设计了可适应不同规格穴盘的自动输送机构。通过PLC控制系统控制步进电动机,实现穴盘苗的精确定位和输送。机械手、输送机构和栽植机构在控制系统作用下相互配合,完成自动移栽。最后进行了穴苗盘自动输送机构的性能试验,验证了穴盘输送机构的合理性。

小型穴盘苗全自动移栽机取苗机构的设计与试验

针对国内低矮温室蔬菜大棚的尺寸限制问题,设计一种小型全自动移栽机,为提高取投苗成功率,减少穴盘苗损伤,重点对取苗机构进行了设计.该取苗机构使用气动加刹车线柔性变距机构实现变距投苗功能,与直动往复式分苗机构配套使用,可以实现静态投苗、静态接苗,提高取投苗成功率,避免出现挂苗现象,并通过试验对取投苗效果进行了检验.试验发现:针对须根类幼苗,当栽植频率为40株·min^(-1)·行^(-1)时,黄瓜苗的取苗成功率为99.31%,投苗成功率为99.31%,综合取投苗成功率达到98.61%,当栽植频率为60株·min^(-1)·行^(-1)时,黄瓜苗的取苗成功率为98.61%,投苗成功率为99.29%,综合取投苗成功率达到97.22%;针对直根类幼苗,当栽植频率为60株·min^(-1)·行^(-1)时,辣椒苗的取苗成功率为97.92%,投苗成功率为99.29%,综合取投苗成功率达到95.83%.试验结果表明,该机构满足蔬菜穴盘苗取投苗要求,且适用于不同品种蔬菜钵苗的取投苗.

全自动移栽机取送苗系统的设计与试验

针对目前全自动移栽机取送苗环节伤苗率高、取送苗机构运动轨迹复杂和效率低等问题,该文设计了一种全自动移栽机取送苗系统。该试验装置采用钵苗盘移位机构实现钵苗盘纵向、横向移动,集排式顶苗机构和取苗机构完成对钵体苗的顶出、夹取,接苗机构、拨苗机构、输苗机构和落苗机构等将钵盘中取出的苗输送至栽植器,整个系统作业过程中所有动作均由PLC控制气压缸和液压马达完成。通过理论分析和MATLAB仿真求解,并进行单因素试验验证,得到针对辣椒苗顶苗机构驱动气缸和苗夹夹片开合气缸最佳工作气压分别是0.4、0.25 MPa。对取苗频率、输送苗速度、移栽机前进速度理论分析得到三者之间的函数关系,进而对这3个因素水平进行优化,得到4组最佳因素水平组合并进行了多指标正交试验。试验结果表明:当取苗频率为7次/min、输送苗速度为42 m/min、移栽机前进速度为20 m/min时,该系统取送苗质量最佳,此时移栽漏苗率为2.4%、重栽率1.1%、倒伏率1.3%、伤苗率1.7%和取送苗合格率96.7%。该研究为移栽机自动化取苗提供了参考。

全自动移栽机送取分装置空间协调设计与试验研究

为使全自动移栽机执行部件间空间关系协调,确保移栽机移栽各环节移栽成功率,对乘坐式全自动移栽机的送苗装置、取苗装置和分苗装置间的空间关系协调配合进行设计。通过空间关系数学模型分析,确定了取苗深度和投苗高度是分别影响送取环节和取分环节空间协调的关键影响因素;并通过高速摄影技术及试验分析,确定了以取苗时钵苗夹取深度为30mm时,送苗装置与取苗装置进行空间协调配合,以及以投苗高度为3 5 mm时,取苗装置与分苗装置进行空间协调配合。该研究可有效地保证全自动移栽机移栽各环节的移栽成功率。

基于PLC的全自动移栽机取苗喂苗控制系统设计

针对目前全自动移栽机作业效率低、稳定性低的问题。结合自主设计的全自动移栽机装置,基于可编程控制器PLC设计一种穴盘苗的取喂苗控制系统,并进行田间试验。试验表明,系统通过PLC控制多个气缸与步进电机,能够实现取苗、喂苗的协调配合。在移栽速率为60~120株/min范围内,取喂苗成功率与苗株完整率均大于95%。控制系统能适应不同移栽速率下的自动移栽作业,最终实现高效稳定自动移栽。

基于Matlab的全自动移栽机取苗机构设计与参数优化

设计了一种全自动移栽机机械取苗机构。依据机构原理建立相应的数学模型,确定了机构各参数间的关系,针对不同规格苗盘,利用Matlab对结构参数进行设计优化,实现了取苗机构在给定范围内开合和对幼苗基质块的夹取功能设计要求。

穴盘苗小型电动全自动移栽机的设计

针对小型半自动移栽机作业效率低,成活率不高的难题,提出一种基于中小型设施农业的新型穴盘苗电动全自动移栽机的设计。首先完成了样机的总体方案设计,阐述了样机的工作过程,然后分析了移箱、取苗、分苗、植苗、行走底盘等各部件的工作原理,设计了移箱、取苗、分苗等关键部件的具体结构,并对其运动时序进行了详细分析。

全自动移栽机的使用调整及常见故障排除

介绍全自动移栽机的使用调整、常见故障及排除,了解和掌握机械的使用调整及排除方法,并能及时解决作业中所出现的各种故障,加快提高作业效率,并降低劳动强度。

全自动移栽机械关键部件研究现状及发展趋势

育苗移栽技术的应用延长了作物生长期,有效避开了春倒寒期间的恶劣气候环境,具有对气候的补偿作用和使作物生长期提前的综合效应,经济效益和社会效益显著。全自动移栽机械的研发与改进是育苗移栽技术推广应用的有力保障,目前国内外移栽机械正向着智能化、专业化发展。为此,利用文献分析法和系统归纳法,将全自动移栽机械归纳为栽植系统、供苗系统和电气控制系统3个主要部分,阐述了各个系统的研究现状和发展水平,对比了各类典型全自动移栽机关键部件的基本原理、工作方式和适用范围;同时,重点介绍了栽植系统中开沟式、鸭嘴式和钻入式开穴开穴机构的优缺点和选用原则,供苗系统中自动排苗机构、自动取苗机构和自动投苗机构的运动轨迹和执行方式的优化措施;电气控制系统中PLC控制系统、单片机控制系统、自适应FuzzyPID控制系统的应用局限性;展望了全自动移栽机械的发展方向,为实现自动、高效、准确移栽作业提供参考。

全自动移栽机穴盘回收机构设计与试验

我国是一个蔬菜种植大国,蔬菜规模化种植多采用工厂化育苗,达到成苗要求后的蔬菜钵苗需用移栽机进行大田栽植。为了提高移栽机的工作效率和蔬菜移栽的自动化程度、降低劳动力成本,针对移栽后空穴盘的自动回收设计出了一种全自动移栽机收盘装置。装置由输送装置、托举装置及回收框架等部分组成,穴盘下落后由输送带传送到回收框,托举装置将其叠摞,止落板对穴盘进行承接,实现回收。根据作业过程,选取输送带速度、止落板长度和穴盘被顶起高度做三因素三水平试验。结果表明:在穴盘下落倒扣时,较优的组合参数为输送带速度90mm/s、止落板长度50mm、穴盘被顶起高度90mm;在穴盘下落非倒扣时,较优的组合参数为输送带速度90mm/s、止落板长度60mm、穴盘被顶起高度100mm。两种方式下穴盘回收的成功率达到了97.5%以上,满足全自动移栽机对穴盘回收的要求,可为移栽机自动化收盘提供参考。

全自动移栽机的安装、试运转、维护及保养

介绍了全自动移栽机的安装、试运转、维护及保养,以便更好地了解和掌握机械的性能并能充分发挥其作业效率,降低劳动强度。

全自动移栽机简介

介绍全自动移栽机的基本结构、工作原理、性能特点及技术参数,充分了解和掌握该机结构、原理及特点能及时解决作业中所出现的各种故障,加快提高作业效率并降低劳动强度。

全自动温室钵苗移栽机设计与试验

为提高钵苗移栽机自动化程度和工作效率,设计了一种可实现8爪整体间隔取苗、分散间隔投苗、可用于穴盘到穴盘或花盆间的高效全自动钵苗移栽设备。阐述了移栽机的结构原理与工作过程,基于整体间隔取苗、分散间隔投苗原理,对移栽机整体结构及取苗爪分散部件进行设计,并合理规划移栽策略;综合考虑移栽动平台运动规律及同步带变形对动平台定位精度的影响,在ADAMS中建立移栽动平台刚柔耦合仿真模型,分别选取动平台水平运动等加速等减速、三次多项式和五次多项式运动规律进行仿真分析,结果表明3种运动规律定位精度均大于99.7%,其中五次多项式运动规律下定位精度最高。在不同移栽频率下对移栽动平台的定位精度及整机作业性能进行了试验,试验结果表明:移栽动平台在行程内的运动误差在0.15~1.22 mm,在120株/min移栽频率下移栽合格率可达90.23%,且随着移栽频率降低,移栽合格率逐渐提高,整个移栽作业运动协调可靠,定位精度高,可实现整体间隔取苗、分散间隔投苗的高效作业要求。

全自动穴盘苗移栽机电气控制系统设计

为了提高穴盘苗移栽机的自动化程度和运行可靠性,设计了一套基于西门子1200的全自动穴盘苗移栽电气控制系统,由硬件部分和软件部分组成。系统采用S曲线算法控制步进电机和伺服电机的运行,文中详细计算了步进电机和伺服电机的控制参数,并根据全自动移栽机的设计要求进行了实际移栽试验。试验结果表明:移栽机在控制系统的控制下,各组成机构运行协调一致,工作稳定,移栽成功率达到95.8%,移栽效率高,能够满足穴盘苗移栽的各项要求。

固原市原州区全自动玉米蔬菜移栽机试验示范与建议

利用固原市原州区土地肥沃,光、热、水条件好的种植优势,引进推广全自动玉米蔬菜移栽机,并进行试验示范。本文介绍了原州区移栽机的使用情况、试验示范概况,提出了工作措施和保障措施,以期提高土地产出率,增加农民收入。

全自动蔬菜移栽机在农业生产中的应用研究

目前,蔬菜生产虽然已经采用了一定的自动化农机具,但是人工仍然在其中占据主要地位,这样不仅会降低生产效率还会影响到蔬菜的质量。文章通过对全自动蔬菜移栽机工作性能的试验研究,分析其在实际生产中存在的问题,并提出解决方法,以保证蔬菜移栽品质。

全自动蔬菜移栽机在生产中的应用

为了解全自动蔬菜移栽机在生产中的使用效果,对生菜、黄瓜2种典型蔬菜开展了生菜膜上和垄上、黄瓜垄上移栽试验,考核全自动蔬菜移栽机对这2种蔬菜移栽的适用性。试验结果表明:该移栽机垄上移栽黄瓜、膜上及垄上移栽生菜秧苗适应性好,栽植合格率高达92%以上,各项性能指标基本达到标准要求,未出现明显的伤苗情况,从作业性能看,可以在京郊地区使用推广。相对而言,该机更适合不铺膜垄上移栽作业,栽植合格率更高。与人工作业相比,全自动蔬菜移栽机移栽生菜作业效率比人工提高了6倍,移栽黄瓜的作业效率比人工提高了18倍。

移栽机械发展现状与展望

阐述了移栽农艺对中国农业发展的重要意义,指出移栽机特别是钵苗移栽机将是大幅度提高粮食单产的农机装备,说明了移栽对北方寒地粮食增产和农民致富的积极作用。简述了国际移栽装备的发展史,提出了移栽机械发展一般经历3个阶段:初级阶段的滑道机构;中级阶段的杆机构;高级阶段的回转机构。综述了国内外移栽机械发展现状和研究水平,对其发展方向做出了展望,强调钵苗移栽研究若要进入回转机构研究阶段,研究人员须掌握机构学等系列理论基础、计算机专业知识和熟练掌握现有的市场软件,以及具备对这些市场软件二次开发的能力。对当前国内一些移栽装置重要发展方向提出了系列建议。

移栽农机具概况与发展思考

育苗移栽技术是提高作物单产产量,确保作物品质的有效手段。为此,论述了育苗移栽技术相对直播的优越性,阐述了国内外移栽机具的发展现状,介绍不同类型的移栽机具的作业过程与主要特点,分析了我国在移栽技术发展方面存在的问题,并对移栽机具的发展趋势进行了探讨。