气动下压式高速取投苗装置与吊杯时空匹配关系研究

为探索一种能实现高速取苗后无停顿快速投苗、同步接苗技术方案,分析气动下压式高速取投苗装置高速取苗后不停顿快速投苗4个阶段运动过程,得到穴盘苗运动时间。采用高速摄像机对自制高速取投苗装置无停顿快速投苗过程进行拍摄,通过PCC软件进行捕捉分析和计算,分析了穴盘苗在无停顿抛投过程中位移和时间关系。经同步接苗极限分析和交集运算得不同取苗频率吊杯同步接苗提前相位角范围,获得了高速取投苗装置高速取苗、无停顿快速投苗与吊杯同步接苗时空匹配关系。在高速移栽样机上开展吊杯同步接苗试验,试验结果表明,当取苗频率为180株/min时,吊杯同步接苗成功率为96.4%。研究结果为高速取投苗装置与吊杯时空匹配关系提供基础数据。

气动下压式高速移栽机自动控制系统设计与试验

针对气动下压式高速移栽机有序供盘和高速取苗作业自动控制需求,本文基于Arduino微控制器设计移栽机自动控制系统。该系统包括苗盘位移监测、有序供盘、高速取苗等任务模块,以苗盘位置和苗盘位移为主要控制条件,根据供盘速度送盘速度、高速取苗间隔苗盘位移等参数匹配要求确定供盘速度和取苗间隔控制方法,建立有序供盘、高速取苗两个有限状态机,并基于动态时间片轮询算法设计控制流程,实现有序供盘、高速取苗作业过程自动控制。以供盘位置准确度和取苗位置准确度为指标开展控制系统运行准确性试验,结果表明,高速取苗时(90~150株/min),供盘位置最大相对误差1.27%,取苗位置最大相对误差12.85%,第2~6时序取苗位置最大累积相对误差分别为11.85%、5.63%、4.25%、1.94%和2.44%,均在允许误差范围内,满足作业要求。以供盘成功率、取投苗成功率为指标开展移栽性能试验,试验结果表明,高速作业时自动控制系统运行正常、性能可靠,供盘送盘有效衔接、送盘取苗精准配合,供盘成功率、取苗成功率为100%,投苗成功率不小于94.44%,实现了气动下压式高速移栽机有序供盘、高速取苗过程自动化作业。