幼苗气力拾取弹性苗托的设计与试验.PDF

第 33 卷 第 4 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.4 2017 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2017 69 幼苗气力拾取弹性苗托的设计与试验 1,2 1 1 1 1 3 1※ 张 青 ，吕亚军 ，初 麒 ，黎 波 ，王跃文 ，杨艳丽 ，辜 松 （1. 华南农业大学工程学院，广州 510642 ； 2. 滁州学院机械与汽车工程学院，滁州 239000 ； 3. 广州实凯机电科技有限公司，广州 510642 ） 摘 要：幼苗气力拾取机构是育苗生产装备的关键机构，拾取机构采用气力拾取方法捡拾刚性平台上的幼苗时，由于幼 苗存在个体差异，气力拾取手固定的吸附位置难以同时适应幼苗的尺寸和形态变化，存在损伤幼苗、作业耗时长耗能多 的问题。针对以上问题，该文提出了一种由气力拾取手与弹性苗托构成的幼苗气力柔性拾取方法，设计了采用直径为 0.32 mm 钢丝进行缓冲的弹性苗托，对弹性苗托的结构参数进行了优化试验，并对刚性平台与弹性苗托的拾取性能进行 了对比试验。试验结果表明：弹性苗托的两根缓冲钢丝支撑间距为9 mm，苗托槽口深度为 6 mm，钢丝固定边距为4 mm 的条件下，可保证对2.8～5.1 mm 范围内茄子接穗苗的吸附成功率达到 90% 以上。在保证吸附直径4 mm 茄子接穗苗成功 的情况下，采用刚性平台时，平均幼苗损伤率为21% ，平均吸附响应时间为 0.08 s ；采用结构参数优化后的弹性苗托时， 平均幼苗损伤率降至 5%，相对于刚性平台时损伤率减少 16%，平均吸附响应时间减少至 0.03 s，相对于刚性平台时作业 时间减少 62.5% 。该研究结果为农业机器人幼苗拾取装置的开发提供了参考。 关键词：机械化；优化；设计；幼苗；气力拾取；弹性苗托；刚性平台；负压 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.010 中图分类号：S233.74 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-04-0069-07 张 青，吕亚军，初 麒，黎 波，王跃文，杨艳丽，辜 松. 幼苗气力拾取弹性苗托的设计与试验[J]. 农业工程学报， 2017，33(4)：69－75. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.010 Zhang Qing, Lü Yajun, Chu Qi, Li Bo, Wang Yuewen, Yang Yanli, Gu Song. Design and experiment on flexible seedling seat of pneumatic pick-up for seedlings[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(4): 69 －75. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.010 苗生产装备开发的技术难题[18-20] 。 0 引 言