随着社会经济的快速发展,我国对于生态环境建设的要求进一步提高,花卉苗木产业也迎来了前所未有的发展良机,但由于花卉苗木的育种、种植等环节的机械化程度低,产业发展受到一定制约。因此,研究花卉苗木扦插机械装备及其关键技术,具有十分重要的科学意义与应用价值。本文以柳树插条为研究对象,针对目前我国柳树的扦插作业主要采用人工投喂的方式,存在生产成本高、劳动强度大和作业效率低等问题,根据扦插柳枝的林艺要求,遵循林业机械与林艺相结合的原则,设计了一种能够有效实现出料、取料和送料功能的扦插柳枝自动喂入装置,并开展取料机构的运动学建模和参数优化、虚拟仿真,以及装置台架试验等研究。本文研究的主要内容和结果如下:1)分析了国内外花卉苗木自动扦插机械和自动送料装置的研究现状、工作原理和应用特点,总结得出目前国内扦插机械亟需解决自动取、喂的问题,提出了扦插柳枝自动喂入装置的研究内容。2)分析柳树插条的林艺要求,对插条的直径、长度进行了测量并统计了插条芽的数量,为后续扦插柳枝自动喂入装置的方案设计提供依据。提出扦插柳枝自动喂入装置的总体方案,并对该装置三个关键机构——出料机构、取料机构和间歇运动机构进行了方案分析和优化设计。3)建立了取料机构的运动学模型和优化设计模型,开发了基于VB的机构计算机辅助分析软件,通过分析机构参数对取料机构的运动轨迹及其运动特性的影响确定了参数取值范围,应用Matlab软件中的遗传算法工具箱实现取料机构的参数优化,同时研究了优化后取料机构的运动学特性。4)对扦插柳枝自动喂入装置的取料机构进行三维实体建模,构建机构虚拟样机并对其进行运动学仿真,机构位移和速度曲线的仿真和理论结果基本一致,验证了取料机构理论模型和设计结果的正确性。完成自动喂入装置其余关键部件的设计与分析。5)进行扦插柳枝自动喂入装置的零部件加工及装配调试,研制了装置试验台,开展样机自动喂入试验,利用摄像机追踪记录取料机构末端执行件的运动轨迹,对取料机构的试验和理论运动轨迹进行比较;自动喂入装置试验能够实现60株/min的喂入量,效率较高,验证了自动喂入装置的可行性。