高垄双行草莓穴盘苗全自动移栽机的研发与试验

发布时间：2021-05-15 03:07

　　草莓口感较好,栽培广泛,我国的草莓种植面积全球最大。同时草莓种植的经济效益远远高于蔬菜作物,我国的草莓种植从业人员众多。但作为草莓栽培的主要方式——高垄栽培,其移栽方式还沿用过去传统方式,由人工在狭小垄沟内长时间弯腰曲背劳作,作业条件差、作业周期短、劳动强度大,因此迫切需要实现机械化移栽定植,以提高劳动效率,改变人工种植模式。本文开展的高垄草莓苗全自动移栽机,主要研究工作和结果如下:（1）分别现场调研江苏省农科院溧水草莓基地、金坛一号农场草莓种植棚、镇江左湖村草莓种植户,获得温室大棚的棚体规格、高垄的起垄规范和规格参数,为样机的开发提供参数依据;分析草莓穴盘苗的特征和草莓移栽作业规程,了解实际作业需求,明确草莓苗移栽机开发的特殊性。（2）根据调研结果,针对草莓大苗坨,采用前打孔-后放苗栽植方式;针对弓背朝向,采用XY坐标定向取放苗机构;针对高垄规格差异,采用可调式跨单垄垄体的自适应仿形导向底盘;搭建样机,采用48 V-20 Ah锂电池作为驱动电源,利用小型空压机给气路供压,采用工业遥控器单人跟机遥控操作,实现全自动移栽,改变传统弯腰曲背的栽植模式。（3）为实现移栽机沿垄行走,提出沿垄仿... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 垄田作业机械的研究现状
        1.2.2 秧苗移栽方式的研究现状
    1.3 小结
    1.4 研究的主要内容
第二章 高垄草莓苗全自动移栽机的设计
    2.1 高垄草莓苗移栽机的作业环境介绍及垄体特征
        2.1.1 草莓温室大棚的现场调研和统计
        2.1.2 草莓高垄的起培方式和参数统计
    2.2 草莓穴盘苗的特性和高垄栽植规范
        2.2.1 草莓穴盘苗的物理特征
        2.2.2 高垄草莓苗移栽规范和现状
    2.3 高垄草莓苗移栽机总体结构与关键部件设计
        2.3.1 移栽机设计的特殊性
        2.3.2 移栽机的总体方案与结构设计
        2.3.3 穴盘苗托载-送给-弹出装置设计
        2.3.4 XY直角坐标取放苗装置设计
        2.3.5 高垄自适应仿形导向底盘设计
    2.4 高垄草莓苗移栽机控制系统设计
        2.4.1 智能控制系统设计目标
        2.4.2 移栽机控制系统性能需求分析
        2.4.3 移栽机电气控制系统设计
    2.5 本章小结
第三章 基于EDEM的高垄自适应仿形装置设计与改进
    3.1 仿形装置作业原理与关键参数确定
        3.1.1 仿形装置的作业原理
        3.1.2 仿形装置关键元件的选型
    3.2 仿形触土单元的设计与初步验证
        3.2.1 辊筒式触土方案与验证
        3.2.2 圆弧板式触土方案与验证
    3.3 基于EDEM的土壤模型建立
        3.3.1 土壤颗粒的接触模型
        3.3.2 高垄垄体土壤物理特性测试
        3.3.3 EDEM仿真模型建立
    3.4 仿形装置的过程模拟和结构优化
        3.4.1 圆弧板拥土现象仿真分析
        3.4.2 改进方案与仿真分析
    3.5 本章小结
第四章 高垄草莓超大苗坨定向移栽实现方案与协调控制
    4.1 前打孔-后放苗栽植总体方案
        4.1.1 栽植系统的特殊性
        4.1.2 栽植关键性问题
    4.2 移栽各动作模块的程序控制
        4.2.1 双行气动打孔程序控制
        4.2.2 穴盘苗的托载-送给-弹出程序控制
        4.2.3 草莓双爪定向取放苗的程序控制
    4.3 前打孔-后放苗下的精准对孔和协调控制策略
        4.3.1 精准对孔条件下传感器的选型与布置
        4.3.2 打孔放苗的时序逻辑规划
    4.4 本章小结
第五章 高垄草莓移栽机的田间试验
    5.1 移栽机垄间行走试验
        5.1.1 行走试验设置
        5.1.2 行走结果分析
    5.2 移栽机的作业条件和现场打孔试验
        5.2.1 打孔试验设置
        5.2.2 含水率与打孔效果分析
    5.3 移栽机全流程作业移栽试验
        5.3.1 移栽机全流程自动移栽试验设置
        5.3.2 移栽效果和成功率分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 后续研究建议及展望
参考文献
致谢
研究生期间获得成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]行星轮栽植机构优化设计与试验[J]. 胡建平,潘杰,张晨迪,张思伟,费卫征,潘浩然.  农业机械学报. 2018(11)
[2]基于堆积试验的壤土离散元参数的标定[J]. 贺一鸣,向伟,吴明亮,全伟,陈超鹏.  湖南农业大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]2016年全国各地蔬菜、西瓜、甜瓜、草莓、马铃薯播种面积和产量[J].   中国蔬菜. 2018(01)
[4]滇中通海草莓高垄双行栽培技术[J]. 余娟.  中国园艺文摘. 2017(11)
[5]草莓穴盘苗移栽末端执行器设计与试验[J]. 刘继展,李茂,李男,李萍萍,赵密珍,岳巍.  农业机械学报. 2016(11)
[6]江苏省设施草莓机械化生产现状与制约因素分析[J]. 崔思远,肖体琼,陈永生,曹光乔.  中国蔬菜. 2016(09)
[7]链夹式移栽机立苗机理分析与试验[J]. 袁文胜,金诚谦,吴崇友,胡敏娟.  中国农业大学学报. 2015(06)
[8]起垄高度对设施土壤温度、黄瓜根系生长及产量的影响[J]. 王立革,焦晓燕,韩雄,王劲松,董二伟,武爱莲.  山西农业科学. 2015(11)
[9]推荐一款适合丘陵地形的茶园管理机——3TG-1500型高地隙田园管理机[J]. 李玉胜.  农业知识. 2015(25)
[10]履带式油菜苗移栽栽植孔成型机的设计与试验[J]. 向伟,吴明亮,官春云,徐玉娟.  农业工程学报. 2015(15)

硕士论文
[1]面向高架栽培的草莓苗全自动移栽机研发与试验[D]. 李男.江苏大学 2018
[2]油菜移栽机栽植孔成型机构试验研究[D]. 向伟.湖南农业大学 2014
[3]垄高自适应烟苗移栽机底盘设计与试验研究[D]. 王金葵.湖南农业大学 2012
[4]吊篮式移栽机的研究与分析[D]. 韩长杰.新疆农业大学 2007
[5]水轮式打穴移栽机成穴机理及试验研究[D]. 王晓东.中国农业大学 2005



本文编号：3186828