课题基金 / 基金详情

蔬菜毯苗培育方法与高效低损栽植机理及其机构研究

批准号:
32071909
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
赵雄
依托单位:
学科分类:
农艺农机学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵雄

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
蔬菜自动化移栽是我国种植业的薄弱环节,穴盘苗自动移栽方式受取苗技术与支撑系统的制约发展缓慢。比较而言,毯苗移栽配套系统成熟、高效,基于前期对蔬菜成毯性育苗移栽方法的验证,项目开展蔬菜毯状苗培育方法与高效低损栽植机理研究。.项目以西兰花为对象,研究幼苗健壮性、成毯性与宜机性之间关系,建立多因素分层次育苗质量评价方法,综合优选育苗条件,形成宜机化的蔬菜毯苗培育方法;针对西兰花毯苗提出切块取苗-扎穴投苗移栽方式,结合移栽机构发展趋势开展复合功能型轮系式机构设计方法研究,通过复铰杆组解域分析与齿轮传动优化实现给定位姿域的复合功能型轮系机构设计;根据高效低损移栽要求确定机构运动目标,研制切块取苗-扎穴投苗功能型毯苗移栽机构。.项目将农艺与农机有机融合,在宜机化毯苗培育方法与高效移栽机构设计方法上具有重要的科学价值;复合功能型轮系式毯苗移栽机构能直接支持蔬菜高效移栽装备的研发,具有重大应用价值。
英文摘要
Automatic vegetable transplanting is a weak link in China's planting industry. The method of automatic transplantation of pot seedlings is restricted by the seedlings picking technology and the support system. Comparatively, blanket seedling transplanting supporting system is mature and efficient. Based on the previous verification of vegetable blanket seedling transplanting method, the project carried out the research on vegetable blanket seedling cultivation method and the planting mechanism of high efficiency and low damage..The project took broccoli as an object to research the relationship between seedling robustness, blanket formation and suitability for machine, established a multi-factor hierarchical evaluation method for seedling quality, comprehensively optimized seedling growing conditions, and formed an appropriate method for vegetable blanket seedling cultivation. According to the method of seedling cutting to separate and pushing into holes, combined with the development trend of transplanting mechanism, the design method of multiple functional gear train mechanism was studied, through the analysis of the solution domain of compound hinge rod group and the optimization of gear transmission, the design of multiple function gear train mechanism is realized. According to the high efficiency and low damage transplanting requirements to determine the movement of the mechanism, developed an efficient blanket seedling transplanting mechanism with cutting to separate and pushing seedlings into holes function. .The project integrates agronomy with agricultural machinery, which has important scientific value in the cultivation method of suitable plantlet and the design method of efficient transplanting mechanism. The multiple function gear train blanket seedling transplanting mechanism can directly support the research and development of vegetable transplanting equipment with high efficiency, which has great application value.
国内外蔬菜自动移栽装备多以穴盘苗为对象,穴盘苗自动取苗受取苗频次、钵苗质量等因素制约,效率受到较大限制。水稻毯苗能实现很高的效率得益于毯苗移栽所需运动规律相对简单,其送苗及传动系统可靠性好。在蔬菜上实现毯苗移栽,能最大限度利用水稻移栽机成熟的底盘与支持系统,实现蔬菜高效自动化移栽,因此项目开展了宜机化毯苗培育方法和具有切块取苗-扎穴投苗复合功能型轮系式移栽机构优化设计研究。.项目主要工作包括:1)开展了基于多物理指标的毯苗宜机化育苗农艺研究,以西兰花苗为例,分析了播种密度、播种深度和基质压实度对毯苗壮苗指数与形态特征多指标的影响,建立含壮苗指数和形态特征的多指标加权函数综合评分方法,对综合评分值进行极差与方差分析,得出最佳育苗组合参数和影响显著性关系;2)开展了基于杆组解域综合与传动性能的复合功能轮系式移栽机构设计方法研究,建立给定精确三位姿的2R杆组解域综合和非圆传动比分配的多执行末端轮系式机构求解数学模型,优选实现双执行末端理想位姿输出的机构结构参数与传动参数;3)完成了取栽一体化毯苗移栽机构参数优化设计平台开发,基于复合功能轮系式移栽机构参数求解数学模型编制了专用的机构设计平台,在平台种输入机构的理想位姿,对机构的目标数值化显示,实现数值计算与设计者的快速交互;4)开展了毯苗移栽机构设计与试验验证,基于优化得到的机构参数设计了非圆齿轮行星轮系毯苗取栽一体化移栽机构,试制了样机开展了台架试验。.项目实施过程中发表了 SCI 期刊论文 6 篇,获得专利权6件、软件著作权5件,培养研究生 5 人,1 名项目成员获得了职称晋升。项目所采用的宜机化毯苗质量评价方法可为其他品种的蔬菜毯苗培育提供借鉴。研究工作拓展了非圆齿轮行星轮系的应用范围,完善了机构的设计方法,蔬菜毯苗取栽一体化试验验证了一种新型高效轻简化的蔬菜移栽作业模式,该模式在“一穴双株”和“一穴多株”种植的蔬菜作物上具有重要的推广价值。
基于开链3R杆组解域综合的行星轮系移栽机构设计方法研究
  • 批准号:
    51775512
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    赵雄
  • 依托单位:
二次不等幅摆动特性的旋转式取苗机构机理分析与优化设计研究
  • 批准号:
    51205361
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    赵雄
  • 依托单位:
国内基金
海外基金