瓜类嫁接机配对上苗关键技术研究

【摘要】随着当前人民对蔬菜数量与质量需求的增加，以及劳动力成本的提高，蔬菜生产自动化越来越重要。蔬菜嫁接机作为实现蔬菜生产自动化不可或缺的角色，可以实现短时间内对大量蔬菜幼苗的嫁接，对蔬菜生产规范化有重要的意义。然而，现代嫁接机虽然已经实现较高嫁接成功率，但对于自动嫁接机械而言，保证较高的砧穗成活率和植株强壮性才是机器存在的真实意义，否则严重影响自动嫁接机的推广使用。本文提出一种幼苗嫁接砧木与接穗最优匹配概念，进行了农艺匹配特性试验，并且设计分析了一种瓜蔬嫁接智能配对上苗系统，该系统能实现穴盘取苗、幼苗匹配排序和抓取嫁接等功能，并进行了局部装置的试验研究。主要工作如下：1）针对瓜类幼苗在使用贴接法机器嫁接的情况下，为了获得瓜类幼苗的最佳嫁接时段，对农艺特性参数进行了试验研究，使用“拿比砧”葫芦苗和“佳乐”西瓜苗作为试验对象，利用人工气候箱作为愈合场所进行试验，通过人工测量苗径，分析砧木与接穗的苗径尺寸大小对嫁接成功率和嫁接成活率的影响关系，得出最佳匹配关系。2）提出一种匹配排序上苗机构。机构主要分为三个部分，分别是：末端定位夹持机构、幼苗匹配排序机构、嫁接旋转夹持机构。分别实现幼苗的准确定位夹取、幼苗按匹配要求顺序输出、幼苗各工位的输送。利用matlab，对末端定位夹持机构进行结构尺寸优化，得出最优参数分别为HS=-9.5mm、LS=14.5mm、L1S=20.5mm、L2S=14.5mm、L3S=35mm、θS=118.9°。3）进行了瓜类嫁接机配对上苗装置试验平台的设计。根据功能要求，完成了控制系统的设计，采用运动控制卡作为控制器，利用VC++编程实现控制程序的编写。根据对农艺特性参数，研究砧木接穗匹配最佳算法，最后将机械装置和控制系统进行集成，通过调试运行，完成控制平台的搭建。4）对匹配排序装置进行局部试验分析。将幼苗定位夹持模块和夹持机构移动模块进行集成；以“拿铁砧”葫芦苗为对象，进行单独试验，其中上苗定位夹持模块单独作业成功率达到93.3%。通过对试验结果的分析，调整优化系统各模块。
【作者】杨蒙爱；
【导师】武传宇；
【作者基本信息】浙江理工大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】嫁接机；自动上苗；匹配嫁接；试验研究；

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