文永双，张俊雄，张 宇，田金元，袁 挺，谭豫之，李 伟

（中国农业大学工学院，北京 100083）

0 引 言

中国是世界蔬菜生产和消费第一大国，根据国家统计局数据，2019年中国蔬菜种植面积达到20 863×103hm2，产量7.21亿t。大部分蔬菜采用育苗移栽的种植模式，移栽环节以人工移栽和半自动移栽为主，存在劳动强度大、移栽效率低、成本高等问题[1-4]。全自动移栽机在半自动移栽机的基础上增加了自动送盘、取苗、送苗、投苗等机构，单行移栽频率可达70～140 株/min[5-7]。

日本、美国、荷兰等国对育苗移栽技术研究较早，根据本国作物、地理特点和蔬菜种植农艺设计了不同类型的自动移栽机，已得到推广应用[8-11]。意大利 Ferrari公司研制的牵引式多行宽幅全自动移栽机，配套使用特制的硬质穴盘，采用顶夹式取苗，移栽效率较高；日本洋马研制的PF2R型乘坐式全自动蔬菜移栽机，配套使用挠性软穴盘，采用单行回转臂驱动 2个插入夹持式取苗机械手进行取苗，性能稳定可靠。国外机型不能完全适合中国蔬菜种植农艺，且结构复杂，价格昂贵[12-13]。国内对全自动移栽机也进行了相关研究，杨传华等[14]利用高速伺服电动缸驱动推杆将整排钵苗顶出，实现高速精准取苗；倪有亮等[15-16]设计了纵/横向移盘机构、顶夹式取苗机构等，完成钵苗的隔穴顶出和夹取，通过理论分析和建模仿真，获得关键部件参数；文献[17-20]设计了非圆齿轮行星轮系取苗机构，建立机构动力学模型，进行了机构动力学仿真分析和台架试验，减小了机构振动、改善了其动力学性能；……