条状组培苗负压拾取手设计与试验-IngentaConnect.PDF

第 31 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.2 2015 年 1 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jan. 2015 29 条状组培苗负压拾取手设计与试验 1 1,2※ 3 1 1 1 1 李 恺 ，辜 松 ，杨艳丽 ，初 麒 ，张 青 ，彭玉平 ，冯 捷 （1. 华南农业大学工程学院，广州 510642 ； 2. 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室， 广州 510642 ； 3. 广州实凯机电科技有限公司，广州 510642 ） 摘 要： 目前，组培苗移植设备中针对组培苗抓取主要采用尺寸定位方式夹持，夹持手结构复杂，占用空间大，且对幼 嫩的组培苗会有一定的损伤，影响后期成活率。为克服以上问题，该研究设计了一基于负压吸附的力定位单株条状组培 苗拾取手，并对负压拾取手吸嘴内腔体，吸嘴材料及吸嘴口尺寸进行了设计。该论文对吸嘴内腔体形式采用 CFD （computational fluid dynamic ）软件进行了仿真分析，并通过拾取对比试验验证，确定吸嘴内腔体采用变形腔体结构为 宜；对吸嘴材料及吸嘴口尺寸进行正交试验、单因素试验及交互作用试验，试验结果表明在组培苗吸嘴采用厚度为 0.5 mm，内径为 6 mm 硅胶管，吸嘴口处长圆形半径为 0.7 mm，吸嘴口唇高为 1.5 mm 的组合下，拾取手吸嘴对苗径在 1.2～2.0 mm 范围内的单株条状组培苗拾取效果稳定。在较优组合条件下，整体性能试验证明组培苗负压拾取手拾取系 统吸附成功率可达到 98%，能够满足下一步的移植插入作业要求。 关键词：组培；机器手；设计；负压；真空发生器；仿真；吸嘴 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.02.005 中图分类号：S233.74；S604.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2015)-02-0029-08 李 恺，辜 松，杨艳丽，等. 条状组培苗负压拾取手设计与试验[J].农业工程学报，2015，31(2)：29－36. Li Kai, Gu Song, Yang Yanli, et al. Design and experiment on vacuum pickup hand for banding tissue culture seedlings[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(2): 29 －36. (in Chinese with English abstract) 未得到推广。主要问题集中在于传统的尺寸定位夹取方 0 引 言 式易造成苗本身的损伤，影响后期成活；同时夹取作业 组培技术以其快速繁殖和脱毒等优势已逐渐发展为 机构复杂，导致作业精度无法提高。为解决以上问题， 培育和生产优良种苗的主要手段[1-4] 。单倍体育种、多倍 本研究构建了一种基于负压吸附的拾取手，拾取手吸嘴 体育种[5] 、基因工程育种及细胞工程育种都会用到组织培 吸附组培苗茎杆，其力定位[15]方式可有效减小对幼苗的 养技术[6-8] 。组培技术已在育种育苗生产中得到广泛应用。 伤害。对拾取手吸嘴部分进行了结构设计、仿真及试验， 但在组培生产过程中最重要的继代培养环节，由于技术