非圆齿轮系大蒜直立移栽机构优化设计与试验

摘要：

根据大蒜鳞芽直立朝上栽植的农艺需求,设计了一种可实现复杂栽植轨迹的二阶非圆齿轮行星轮系移栽机构.采用D-H方法建立了移栽机构的数学模型,通过对大蒜移栽轨迹与姿态进行分析,确定了直立移栽机构所需实现的优化目标;在Matlab平台下编写了移栽机构的GUI优化设计软件,利用参数导引启发式优化算法对机构进行了多目标参数优化设计,通过人机交互优选出一组非劣解;采用自上而下的参数驱动设计方法,在CATIA中完成了移栽机构的参数化建模,并对机构进行了虚拟样机验证;通过台架试验,获得各试验因素对大蒜移栽后倾斜角的影响规律;提出了针对不同工况的优化模型,在最佳参数组合方案下进行了验证.结果 表明,当移栽深度为17 mm、机构转速为29.6 r/min、匹配速比为100％时,获得的蒜瓣倾斜角平均值为8.54读,当提高机构转速时,通过对参数方案进行优选可将倾斜角控制在合理的范围内,以满足大蒜直立栽植的农艺要求.

关键词：大蒜、直立移栽机构、非圆齿轮系、多目标优化、参数导引启发式优化算法

所属期刊栏目：51

分类号：S223.94;TH112(农业机械及农具)

资助基金：国家重点研发计划项目;黑龙江省自然科学基金面上项目;黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划项目

在线出版日期：2020-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：73-82