移栽具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益,可充分利用光热资源,其经济效益和社会效益均十分可观。但是,由于移栽的作业环节多,技术要求高,用工量为直播的5～8倍,在温室生产劳动力短缺的情况下,加之传统的人工移栽后作物的成活率和生长状况等没有保证,因而限制了其大面积应用。移栽机械自动化的目的不仅在于减少劳动力,更重要的是降低操作难度和农业生产成本,保证作业质量。本文设计了一种适用于穴盘苗移栽的移栽机及其控制系统,并对移栽机构进行了运动仿真分析和试验研究,研究结果将为温室穴盘苗移栽机的进一步性能优化提供依据。本文的主要研究内容及相关结论如下：(1)根据本研究的实际要求,选取结构最为简单的直角坐标机器人作为移栽机设计的原型。机械结构部分主要包括：横向轴,纵向轴,移栽机械手,穴盘输送系统等部分。整机有4个自由度,其中机械手有水平、垂直、抓紧和放松3个自由度,还有1个自由度由穴盘输送系统的进给实现。移栽机的传动方式采用丝杠传动,而驱动方式采用步进电机驱动。(2)机械手的末端执行器最初采用了结构紧凑、重量轻的滑槽凸轮式夹持机构和斜楔杠杆式夹持机构。前者手指末端之间的距离范围为36～72mm,通过试验得出该方案的移栽成功率低于10%；而采用斜楔杠杆式夹持机构作为末端执行器的最终方案,其夹持机构手指末端之间的距离范围为12～30mm,移栽平均成功率达到76.11%。(3)采用平面内规划机械手运动轨迹的方法,并利用ADAMS软件来完成移栽机的运动学仿真。利用ADAMS软件进行运动仿真试验,能够减少反复试验调整结构参数和控制参数的时间。从仿真实时得到的各关节运动性能曲线中可以看出移栽机械手能够按照规划的路径到达规划点,运动过程平稳。采用规划的运行方式,机械手运行所用的时间比传统方式所用时间缩短了0.362s,工作效率提高了15.33%左右。(4)基于轨迹规划的方案,结合实际硬件的情况,进行基于PLC的温室穴盘苗移栽机控制系统的设计,以期达到软硬件的最佳匹配,提高移栽机的工作效率。利用HOLLYSYS公司PLC(型号：LM3108)设计了移栽机的控制系统,通过试验证明控制方案是正确可行的。(5)进行整机装配调试,通过试验验证整个机构、控制系统设计合理。通过正交试验分析得出移栽机最佳工作条件为秧苗高度40mm；抓取深度50mm；手指间末端垂直距离为20mm,即夹紧力为3.877N左右。试验证明,夹紧力对移栽成功率造成的影响最大,其次为抓取深度,秧苗高度对移栽成功率造成的影响最小。