蔬菜作为我国的主要经济作物,近十年以来有了较快的发展,其每年的种植面积均在2000万亩左右。穴盘育苗是我国蔬菜现代化育苗的主要方式,比起传统的播种种植具有高产稳产、补偿气候和土地利用率高等综合效益,是实现机械化种植的前提;机械化种植可以减少劳动力投入,同时又提高了栽植效率和作业质量,是提高蔬菜产量的必经之路。目前我国的农作物的种植大多使用半自动移栽机,因此,全自动移载机的研制迫在眉睫,而取苗装置作为全自动移栽机的核心部件,其性能的好坏直接决定了全自动移栽机的整体水平,研究和推广自动取苗装置对提高移栽机的机械化和自动化具有重要的意义。本文综合分析了国内外取苗装置的研究现状,设计了一种应用于半自动移栽机的自动取苗装置,该装置结构紧凑、运行稳定、效率高,解决了半自动移栽机的手动取喂苗、效率低等问题,主要研究内容和结果如下:(1)根据多爪取苗和投苗的工作特点构建了动取苗装置的整体设计方案,该方案在连杆机构的基础上,采用齿轮-凸轮式连杆复合机构实现抓苗和喂苗的工作轨迹;通过设计直动从动件圆柱凸轮机构使其实现取苗和投苗位置的变换。(2)建立了取苗装置的运动学模型,完成了工作轨迹和凸轮式连杆的凸轮槽理论轮廓曲线的设计;根据取苗和投苗的设计要求建立了圆柱凸轮的数学模型,并分别推导了圆柱凸轮的压力角和曲率方程。(3)研究了取苗装置的结构参数对工作轨迹和凸轮槽理论轮廓曲线的影响规律,建立了相应的目标函数,最终确定了一组合适的结构参数。根据实际取苗要求分别对取苗装置的圆柱凸轮、盘形凸轮、苗柄等关键零件的结构进行详细设计。(4)基于所求取苗装置的结构参数,利用SolidWorks和Pro/E等软件建立了取苗装置的三维模型。在ADAMS软件中对取苗装置转换为虚拟样机模型,并对进行动力学仿真,分析工作轨迹、凸轮随动件位移、离合拉索限位板位移和苗爪机构尖点位移的仿真结果和理论设计的区别,验证理论一致性。(5)通过Pro/E软件对盘形凸轮和凸轮式连杆进行数控加工仿真;根据加工仿真程序和加工工艺对取苗装置和试验台的零部件进行加工,并进行物理样机装配;利用摄像技术进行运动录像试验,对比理论轨迹、仿真轨迹和试验轨迹的差异,进一步验证了设计方法的可行性。