毕业设计（论文）-蔬菜自动嫁接机夹持机构设计（含全套CAD图纸） .doc

全日制普通本科生毕业设计全日制普通本科生毕业设计 蔬菜自动嫁接机的夹持机构设计蔬菜自动嫁接机的夹持机构设计 design of the holding mechanism of vegetable automatic grafting machine 由于部分原因，说明书已删除大部分，完由于部分原因，说明书已删除大部分，完 整版说明书，整版说明书，cad 图纸等，联系图纸等，联系 153893706 学生姓名学生姓名： 学学 号：号： 年级专业及班级：年级专业及班级：2008 级级机制（机制（5）班）班 指导老师及职称：指导老师及职称： 学学 部：部：理工学部理工学部 提交日期：2012 年 5 月 全日制普通本科生 毕业设计诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导 下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文 中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由 本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全 意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 年 月 日 目目 录录 摘要3 关键词3 1 前言.3 2 蔬菜嫁接技术.3 2.1 蔬菜嫁接方法 3 2.2 蔬菜嫁接栽培技术现状 3 2.3 蔬菜嫁接研究必要性及适用类型 3 2.3.1 机械嫁接的必要性3 2.3.2 嫁接机适用类型3 2.4 国内外嫁接机的发展现状 3 2.4.1 国外（日本）嫁接机技术先进国家的发展现状3 2.4.2 国外（韩国）嫁接机技术先进国家的发展现状3 2.4.3 国内嫁接机技术先进国家的发展现状3 2.5 蔬菜嫁接机的设计特点 3 2.5.1 设计的特点3 2.5.2 蔬菜自动嫁接机设计结构示意图3 2.5.3 设计思路3 2.5.4 本蔬菜自动嫁接机设计方案：3 3 蔬菜嫁接机夹持机构设计.3 3.1 蔬菜嫁接机工作原理 3 3.2 蔬菜嫁接机工作流程 3 3.3 夹持机构夹具设计 3 3.3.1 夹具自由度计算3 3.3.2 夹具伤苗优化3 3.3.3 夹具的捕捉范围的确定3 3.3.4 夹具的高度的确定3 3.3.5 苗木特性分析3 3.3.6 夹具夹紧力的计算3 3.3.7 确定夹具的厚度及高度计算3 3.3.8 夹持机构保持架设计3 3.3.9 夹具连杆长度计算3 3.3.10 夹具杆长度计算和确定.3 3.4 夹具运动结构完善和优化 3 3.4.1 苗木夹具材料优化3 3.4.2 苗木夹具结构优化3 3.5 原动件驱动方案设计 3 3.6 气动元件选择 3 3.6.1 气缸3 3.6.2 电磁阀3 3.6.3 安装3 3.7 传感元件选择 3 3.7.1 激光器型号选择3 3.7.2 光敏感元件型号选择3 4 其它机构.3 4.1 夹持机构的旋转部件设计 3 4.2 切苗机构 3 4.3 包扎夹简介 3 4.4 控制电路简介 3 4.5 苗木传送机构机构 3 5 总结.3 5.1 蔬菜嫁接机的总体结果.3 5.2 蔬菜嫁接机存在的不足.3 参考文献3 致谢3 附录3 1 蔬菜自动嫁接机的夹持机构设计蔬菜自动嫁接机的夹持机构设计 学 生： 指导老师： 摘 要：由于瓜类连作障碍问题越来越突出，蔬菜嫁接技术受到人们的重视。育苗 专业户、育苗公司也应运而生。对于育苗专业户和育苗公司，如果靠人工嫁接，由于工作 效率低和嫁接技术水平低，显然易贻误嫁接时机。因此采用嫁接机作业，小型和半自动式 嫁接机，由于售价低廉，在市场上受到欢迎。本设计涉及一种能完成蔬菜嫁接中砧木、接 穗的输苗、切苗、接合、固定、排苗等嫁接过程的自动化作业机器。操作者只需把砧木和 接穗放到相应的供苗传送带上，其余嫁接作业均由机器自动完成。本文主要研究该蔬菜自 动嫁接机的夹持机构。 关键词：蔬菜；自动；嫁接机；夹持机构 design of the holding mechanism of vegetable automatic grafting machine tutor: (oriental science technology college of hunan agricultural university, changsha 410128) abstract: more and more prominent melon cropping obstacles, vegetable grafting technique attention has been paid. nursery specialized households, breeding companies have emerged. the nursery specialized households and nursery company, by artificial graft, due to low efficiency and low level of grafting technique, obvious adversely affected by graft timing. they hope that the grafting machine operation, and the fact that small and semi-automatic grafting machines, due to the low price in the market to be welcomed.this design introduce an automatic machine which can anvil wood, spike to lose seedling, slice seedling, coalescence and fix, line up seedlings etc. workers only need to put the anvil wood and connect spike on the transmission belt and the rest of the work will be completed automatically by machine. this text mainly studies the 2 structure of the automatically machine for vegetable grafting. keyword: vegetable, automatic, the machine for grafting 1 前言 科技推动农业的快速发展，而农业对直接产生劳动价值的劳动工具不断提 出更高的要求。蔬菜嫁接机的上市，虽然在很大程度上缓解了经济上出现的矛 盾，但是其中有些机构还是不能最大限度的发挥自己的能力，我们都知道蔬菜 嫁接机中最关键的部位夹持机构在嫁接生产过程中起着至关重要的作用， 它的性能好坏直接影响苗木嫁接的工作效率和成功率，最重要的是蔬菜嫁接的 成活率。有时蔬菜嫁接机器在工作过程中，夹持机构不能成功的完成夹持、切 削工作，或是使苗木受损和推到，这就大大影响整个机器的工作效率。 我国是一个农业大国，虽然农业人口众多，但随着工业化生产的不断加速， 可以预计农业劳动力将向社会其他产业转移。实际上，进入 21 世纪后，我国面 临着比世界上任何国家都严重的人口老龄化问题，农业劳动力不足将会变成现 实。另外，随着我国社会的进步，生活节奏的加快，饮食结构的变革和加入 wto 后参与国际竞争，必然对进入市场的农产品的质量提出更高的要求。在 21 世纪，提高农业工程的自动化生产水平将成为我国农业科技领域的研究热点， 用于农产品生产的各类机器人作为高级自动化设备，在我国将得到推广应用。 在日本、美国等发达国家，农业人口较少，随着农业生产的规模化、多样化、 精确化，劳动力不足的现象越来越明显，许多作业项目，如蔬菜，水果的挑选 与采摘，蔬菜的嫁接都是劳动密集型的工作，再加上时令的要求，劳动力问题 更难解决，正是基于这种情况，农林业机器应运而生，以此来减轻劳动强度、 提高劳动生产率1。 由于嫁接苗的砧木直径在 3-4mm 左右，穗木只有 1-2mm，加之幼苗幼嫩脆 弱，嫁接起来十分费力。而且受人工所掌握的嫁接技术要领及熟练程度不同的 影响，难以保证高质量的作业效果。传统的手工嫁接存在一定的局限性： 1）劳动强度大、作业效率低 2）成活率受到极大影响 3）操作工长时间工作对身体健康有危害。 所以手工嫁接得不到普遍的应用，为了克服这类矛盾，机器嫁接已成为一 3 种趋势，况且我国蔬菜瓜果的生产和设施农业的发展，已经具备了大力发展自 动嫁 接机器人的基础和条件，因此，发展自动化嫁接技术，有利于高新技术迅 速转化为生产力，推动我国农业的跨越式发展。由此可见，在我国发展机械化、 自动化的嫁接技术势在必行。本课题涉及的蔬菜嫁接机器夹持机构在一定的程 度上完善嫁接过程出现的不足。其优点是完成砧木和穗木的一次切削，提高了 作业效率。这样既减少了作业成本的投入、节约能源，具有明显的综合经济效 益2。 2 蔬菜嫁接技术 2.1 蔬菜嫁接方法 图1 蔬菜嫁接方法 fig.1 vegetable grafting methods 2.2 蔬菜嫁接栽培技术现状 嫁接技术早就广泛应用于园艺植物的繁殖、育种和栽培，而以果树和观赏 树木等木本植物为主，在草本植物的蔬菜上则应用较少。随着嫁接技术的发展 和完善，其应用范围不断扩大，目前已发展成为番茄、茄子、黄瓜、苦瓜、西 瓜等蔬菜抗病、早熟、丰产的一项重要技术措施。早在50年代，日本、荷兰等 将嫁接技术应用到蔬菜生产上。据资料显示3，1990年日本西瓜、黄瓜、甜瓜、 番茄、和茄子栽培面积中有59%是嫁接栽培。我国在20世纪70年代首先在黄瓜 生产中应用嫁接技术，80年代嫁接栽培技术逐步完善与配套，已发展到西瓜、 茄子、番茄等蔬菜上，并且，嫁接栽培面积逐年扩大，取得了显著的经济效益 和社会效益。 2.3 蔬菜嫁接研究必要性及适用类型 2.3.1 机械嫁接的必要性 嫁接用的砧木苗直径和接穗苗直径都较小，仅几毫米，并且幼苗脆嫩细弱， 所以手工嫁接很耗费精力。而且，每个人所掌握的嫁接技术要领、手法及熟练 4 程度不同，难以保证较高的嫁接质量和较高的成活率。 由于嫁接费工费时，有 些地区出现了放弃嫁接栽培的现象，而靠大量施用农药防病治病。这样，不但 造成了资源和财物浪费，更严重的是污染了蔬菜，破坏了生态环境，对人类健 康构成威胁。蔬菜的手工嫁接技术，效率低、劳动强度大、嫁接苗成活率难以 保证，因此已远远不能适应我国农业生产的要求。在我国，发展机械化、自动 化的嫁接技术势在必行4。 机械嫁接技术，是近年在国际上出现的一种集机械、自动控制与园艺技术 于一体的高新技术。它可在极短的时间内，把蔬菜苗茎秆直径为几毫米的砧木、 接穗的切口嫁接为一体，使嫁接速度大幅度提高；同时由于砧、穗接合迅速， 避免了切口长时间氧化和苗内液体的流失，从而大大提高嫁接成活率。 2.3.2 嫁接机适用类型 由于瓜类连作障碍问题越来越突出, 蔬菜嫁接技术受到人们的重视。但目 前开发出的各蔬菜嫁接机所采用的嫁接方法各异，适应的生产模式单一，适用 蔬菜种类不广，还很难做到通过价格和生产率及嫁接成功率进行经济性搭配的 程度。目前蔬菜嫁接育苗生产没有统一的标准模式，各种模式之间的育苗基质、 育秧钵或盘、播种方法、催芽设施、育秧设施和嫁接苗愈合设施等都不相同， 各类嫁接机独特的生产要求很难与不同的模式相吻合，并且，嫁接机的自动化 程度越高问题越严重。因此，蔬菜育苗生产模式的不同制约了嫁接机的推广使 用。通过以上分析，认为根据我国农村劳动力丰富、农民整体技术水平不高、 育苗机械化程度低和经济水平不高的实际国情，我国在研制全自动嫁接机提高 嫁接育苗生产率的同时，应大力开发价格低廉、操作简单可靠的小型半自动嫁 接机，降低嫁接作业的难度，扩大嫁接育苗技术的推广使用，以适应我国当前 蔬菜生产机械化进程的需要。 2.4 国内外嫁接机的发展现状 2.4.1 国外（日本）嫁接机技术先进国家的发展现状 1986年日本农林水产省生物系特定产业技术研究推进机构组织多家公司参 与,率先开始研制嫁接机。1987年研制出半自动形式1号试验样机g871。该机采 用贴接嫁接法，适用于瓜科蔬菜的嫁接作业,其嫁接成功率为78%85%。 1989年在1号机的基础上又研制出半自动形式2号试验样机g892。其嫁接成 功率达到了90%98%。 5 1991年又研制出全自动式3号试验样机g913。该机的嫁接成功率达90%以上。 1994 年日本井关公司同日本生研机构协作推出了商品化gr800b型半自动瓜 科嫁接机以及gr800t型半自动茄科嫁接机（见图2a）。嫁接成功率为95%。另外 日本村田种苗公司也根据自身育苗生产需要，开发研制出采用专用嫁接夹的半 自动嫁接机，该机同井关公司嫁接机的工作原理类似（见图2b），可进行黄瓜 和番茄的嫁接作业，生产率为600700 株h-1。 三菱公司根据日本全国农业协同组合联合会的嫁接苗生产模式开发mgm600 型全自动嫁接机（见图2c）。该嫁接机采用套管法，砧木和接穗以单列形式送 入嫁接机，切削后的砧木和接穗压合在一起后，使用专用弹性透明套管固定， 嫁接苗成活后套管自动脱落。该机适用于茄科蔬菜，生产率可达600 株h- 1。 1990年日本tgr 研究所以大规模育苗生产系统为目标研制全自动嫁接机， 1993年开发出商品化茄科用kgm0128 型嫁接机（见图2d），1995年用于瓜科嫁 接作业的嫁接机问世，目前小松公司负责经营销售。该机采用平接法，生产率 为1000 株h-1，嫁接成功率达97%。 日本洋马公司同生研机构协作，1993年开始研制全自动式嫁接机,1994年末 ag1000 型全自动嫁接机开始上市销售（见图2e）。嫁接成功率到达97%，但该 机只适合于茄科蔬菜嫁接作业，生产率为1000 株h-1。 为降低大型嫁接机的造价，洋马公司于2003年推出了体积较小，操作方便 的t600 型半自动化瓜科嫁接机（见图2f）。该机生产率可达600 株h- 1，嫁 接成功率为98%。 图2 日本几种蔬菜嫁接机 fig.2 japan several vegetable grafting machine 6 上世纪90 年代末，日本大阪府立大学开发研究了“plug- in”嫁接装置。 1999年大阪府立农林技术中心开发出纯手工作业的简易嫁接器具tk-wh（tk- wd），由日本mark 公司经销，该器具采用劈接法，适用于茄子、番茄等蔬菜的 嫁接作业，由砧木切削器和接穗切削器两个独立部分构成（见图3），完成切削 的砧木和接穗用嫁接夹固定在一起5。 图3 简易嫁接器 fig.3 simple grafting 2.4.2 国外（韩国）嫁接机技术先进国家的发展现状 上世纪90 年代初，韩国也开始研究嫁接机，开发出采用靠接法的小型半自 动式嫁接机（见图4）。该机采用凸轮传递动力，分别完成砧木夹持、接穗夹持、 砧木和接穗切削和对插4 个动作，最高生产率为310 株h-1，嫁接成功率为90%。 由于结构简单，操作方便，成本低廉，在韩国、日本和我国有一定销量，但是 由于采用靠接法嫁接，推广使用受到限制。 图4 韩国半自动嫁接机 fig.4 korean semi-automatic grafting machines 继半自动式嫁接机之后，韩国idealsystem公司开发出针式全自动嫁接机， 该机采用防回转五角形陶瓷针作为砧木和接穗的固定物，利用穴盘整盘上砧木 和接穗苗，操作方便，作业速度快，生产韩国半自动嫁接机率可达1 200 株h-1，适合茄科蔬菜的嫁接作业。 7 2.4.3 国内嫁接机技术先进国家的发展现状 （1）2jsz- 600 型蔬菜自动嫁接机。中国农业大学张铁中教授率先在国内开展 蔬菜嫁接机的研究，1998 年成功研究制出2jsz- 600 型蔬菜自动嫁接机（见图 5）。该嫁接机采用单子叶贴接法，实现了砧木和接穗的取苗、切削、接合、嫁 接夹固定、排苗作业的自动化。该机嫁接作业时砧木可直接带土团进行嫁接， 生产率为600 株h- 1，嫁接成功率高达95%，可进行黄瓜、西瓜、甜瓜等瓜菜 苗的自动化嫁接作业。 图5 中国农业大学开发的嫁接机 fig.5 china agricultural university, grafting machine （2）2jc-350 型插接式自动嫁接机。2005 年东北农业大学研制出2jc- 350 型 插接式自动嫁接机（见图6）。该嫁接机采用人工上砧木和接穗苗，通过机械式 凸轮传递动力，可完成砧木夹持、砧木生长点切除、砧木打孔、接穗夹持、接 穗切削以及接穗和砧木对接动作。该机结构简单、成本低，操作方便，生产率 为350 株h- 1。经改进目前生产率已达500 株h- 1。由于采用插接法进行 机械嫁接，不需嫁接夹等夹持物。适用黄瓜、甜瓜和西瓜的嫁接作业，嫁接成 功率达93%。 图6 东北大学开发的嫁接机 fig.6 northeastern university grafting machine 2.5 蔬菜嫁接机的设计特点 2.5.1 设计的特点 8 为了克服现有的机器自动化水平较低，速度慢，而且对砧木、接穗苗的粗 细程度有较严格的要求或体积庞大，结构复杂，价格昂贵等方面的不足, 本设 计的创新点在于： 1）直接在营养钵上嫁接，从而避免将幼苗从土壤基质中拔出。即避免了嫁 接损伤，又缩短了嫁接消耗的时间和人力资源，提高了产量，节约了劳动成本。 2）利用光电检测装置，反应灵敏，目标捕捉准确。 3）利用单片机控制整个过程，性能稳定，成本低，兼容性好，便于升级。 4）控制部分采用标准化，模块化设计，便于维修。 5）采用气动装置夹持。由于气动元件的优点在于能够实现对压力的任意调 节，所以在嫁接中有着非常重要的作用。通过调节气阀实现对夹持力的调整。 6）由于嫁接机的夹持臂旋转角度一定，为了精确实现对接，通过电磁铁的 吸合，使嫁接机的两臂位置固定，从而使接穗与砧木重合。 7)采用汽缸伸缩推动旋转刀片切割蔬菜幼苗，便于实现对切割角度的控制。 8) 采用高速电机带动刀片旋转切削蔬菜幼苗，所以砧木上部分可以省略夹 持机构。 9) 包扎机构采用特殊的魔术贴包扎，所以能够实现快速准确包扎的作用。 并且可以在魔术贴上添加愈合激素，实现提高成活率的目的。 10) 蔬菜幼苗由皮带送入，直接在营养钵上嫁接，便于实现流水线生产。 11)采用步进电机，灵敏、精确，容易实现编程控制。 12)便携性好，可用于野外作业。 2.5.2 蔬菜自动嫁接机设计结构示意图 9 图7 俯视图 fig.7 top view 图8 正面视图 fig.8 the of view frontage 2.5.3 设计思路 本设计思路来源于高英武教授给我们展示的由春裕丰自动化技术有限公司、 中国农业大学采用日本和韩国专利技术研制开发的“蔬菜半自动嫁接机” 。如下 图所示： 10 图9 蔬菜半自动嫁接机外观图 fig.9 the view of vegetable grafting mechanism 由于该机器自动化程度不高，只能起到切苗的作用，其它工作由人工完成，不 能实现自动嫁接，效果不是很理想。于是就决定自行设计一个功能更强的，能够实 现自动嫁接全过程的嫁接机。 2.5.4 本蔬菜自动嫁接机设计方案： 本作品设计在嫁接过程中砧木和接穗都采用营养钵培养。蔬菜幼苗营养钵 由皮带输入，直接在营养钵上嫁接，从而避免将幼苗从土壤基质中拔出。这种 嫁接方法即避免了嫁接损伤，又缩短了嫁接消耗的时间，节约了劳动成本。蔬 菜营养钵在皮带的传送下向前运动，当到达光电检测装置时，蔬菜苗隔断光线 传播，光电检测装置得到信号送入单片机，单片机驱动气缸，使夹持机构工作， 当夹持动作完成，单片机命令切削汽缸顶端的电机，电机轴段装有刀片，快速 切断接穗，同理，砧木也采用相同机构夹持。然后驱动转向电机旋转 167.8 度， 由于切削机构与接穗夹一同旋转，所以砧木也被快速切除。通过电磁铁的吸合， 使接穗与砧木重合。完成对接后，通过包扎机构实现包扎，由于包扎机构采用 特殊的魔术贴包扎，所以能够实现快速准确包扎的作用。并且可以在魔术贴上 添加愈合激素，实现提高成活率的目的。包扎完毕，传送带将嫁接好的苗木继 续向后传送。嫁接机构开始下一轮嫁接。由于整个过程由程序控制，机械操作， 一个嫁接周期只需 6 秒钟，即每小时可嫁接 600 株。 本蔬菜嫁接机机械结构分为夹持机构、旋转机构、包扎夹、切苗机构、苗 木传送机构、底盘等六个部分本文主要进行夹持机构设计 3 蔬菜嫁接机夹持机构设计 3.1 蔬菜嫁接机工作原理 本蔬菜自动嫁接嫁接机嫁接原理：嫁接过程中，蔬菜砧木苗和接穗苗分别 11 置于蔬菜嫁接机的两个传动带上，传送带在步进电机的驱动下将蔬菜苗向嫁接 夹内运送。设嫁接夹闭合的夹口中心为三维坐标系的原点，设步进电机驱动的 皮带运动方向为 x 轴，激光发射方向垂直于皮带运动方向，相当于坐标系的 y 轴。当蔬菜苗到达光电感应装置区域后，苗的茎杆将激光的光线挡住，接收光 的感应电路得到触发信号，传送给单片机，单片机控制步进电机停止转动，因 此蔬菜苗的茎杆锁定在激光发出的这条直线上，相当于坐标系中的 x 轴为 0。 而蔬菜苗夹进给方向与 x 轴垂直，与激光束方向平行，即坐标系中的 y 轴。当 蔬菜苗茎杆挡住激光，与此同时单片机控制夹紧气缸伸长，使嫁接夹开始左右 同步向中心夹紧，即向 x,y 轴平面原点夹紧，落入夹紧区域任何一点的苗的位 置趋于唯一点，即原点。由于气缸的夹紧力和速度是可调的，所以不会对苗造 成伤害。当苗木夹紧后切割刀片在切割气缸的推动下快速进给，呈 30 度夹角斜 刺向苗木，通过电机带动刀片实现高速切削。并且速度、刀片的角度可调。同 理，砧木嫁接夹也采用相同机构实现定位、切削。由于接穗嫁接夹与砧木嫁接 夹臂长可调，只要嫁接夹臂长相等，中心重合，那么旋转一定的弧度就可以实 现砧木与接穗自动对齐。即砧木嫁接夹的 x、y 轴原点与接穗嫁接夹 x、y 轴 原点对齐。并且通过电磁铁辅助定位，实现精确对接。 蔬菜自动嫁接机夹持机构是实现嫁接任务过程中最关键的机构之一。由设 计方案可知砧木夹持机构与接穗夹持机构完全一样，不同的是砧木嫁接夹没有 单独配备切削机构，因为增加切削机构，刀片的切削角度容易产生误差及增加 系统控制复杂程度，所以采用同一切削机构。实现切削的方法是：当固定在穗 木嫁接夹上的切削机构切完穗木后旋转一定角度运转到砧木夹上方，使砧木嫁 接夹的 x、y 轴原点与接穗嫁接夹 x、y 轴原点对齐。切割气缸快速进给，呈 25-30 度夹角斜刺向苗木，通过电机带动刀片实现高速切除砧木。由于本设计主 要研究的对象是蔬菜自动嫁接机的夹持机构，所以只对切削机构单独作简单介 绍。 3.2 蔬菜嫁接机工作流程 本设计蔬菜嫁接机的工作大致可分为 27 步一个循环，详见附录 1 工作流 程图。 3.3 夹持机构夹具设计 3.3.1 夹具自由度计算 12 要设计一个能够夹持直径约 1-3mm 大小的蔬菜苗机构，那么我们首先要考虑的 是怎样设计出能够将一定区域内的目标捕捉到我们希望的唯一点机构，只有满足这 样的条件才能够实现精确对接。 如图 11 所示，采用连杆机构同步进给，能够在一定捕捉区域内严格保证夹具 的中心点唯一。 夹具有运动机构 5 个,其中有运动低副 7 个,高副 0 个,所以自由度为: f=3x5-2x7=1 （1） 机构构成确定的运动。 1.夹持架2.扁连杆3.光敏接收头4.夹苗夹具5.激光头 图10 夹持机构方案 fig.10 holding mechanism scheme 13 图11 夹持机构方案原理图 fig.11 holding mechanism principle picture 3.3.2 夹具伤苗优化 为保证达到夹持而又不伤害蔬菜幼苗的功能，我们需要考虑的是夹具在蔬 菜茎杆上作用力的分布。由于蔬菜苗的茎杆相当脆弱，所以我们只有考虑增加 夹具与蔬菜苗茎的接触面积以保证达到夹持而不伤害幼苗的目的。如图所示结 构 12，通过改进采用交差夹合的办法来增加接触面积。 1 橡胶夹头， 2 粘贴板， 3 夹具杆 图12 夹持机构夹具示意图 fig.12 holding mechanism fixture signal picture 3.3.3 夹具的捕捉范围的确定 此处已删除此处已删除 14 4.4 控制电路简介 在蔬菜嫁接机工作的整个过程中，传送带步进电机的运行，气缸，电磁铁 电路控制，显示等都由单片机控制完成21。由于本设计只要设计夹持机构以及 时间等因素原因，故不做详细的介绍。 4.5 苗木传送机构机构 图 28 苗木传送机构 fig.29 seeding transmit mechanism brief introduction schematic diagram 苗木传送机构在嫁接过程总起着至关重要的作用。苗木传送机构采用步进电机 驱动，他能够通过单片机实现对传动带运动的精确控制。当步进电机驱动传动带载 着营养钵运动到达光电感应装置区域后，苗的茎杆将激光的光线挡住，接收光的感 应电路得到触发信号，传送给单片机，单片机控制步进电机停止转动，因此蔬菜苗 的茎杆精确地锁定在激光发出的这条直线上22。当嫁接完毕，单片机控制步进电 机使苗木传送机构开始下一轮嫁接。 5 总结 5.1 蔬菜嫁接机的总体结果 本设计是在电脑上通过软件虚拟造型的理想机器。由于软件设计建立在理 想条件下，所以只能根据理论设计推断，很多的地方没有考虑到具体情况。 理论上的虚拟设计与现实存在一定的差距，但是理论是指导实践的星星，总 有一天能够将它变成现实。 5.2 蔬菜嫁接机存在的不足 本设计中主要对蔬菜嫁接机的夹持机构进行了大幅度的改进，其它机构仍 15 然存在很多的不足。 （1）蔬菜嫁接机的包扎机构有待改进，包扎的效果在理论上行的通，但 是没有做出具体的机器，难以考虑到各种误差因素。 （2）虽然对传动机构进行了改进，但是平稳因素在现实情况中仍需要考 虑。 （3）主要控制电路基本确定，但是还不够完整。还没有考虑执行元件、 反馈环节具体电路设计。 （4）只完了成部分执行元件的控制试验，总控制程序还没有连接起来。 参考文献 1 brandt k (183)uber die morphploische und phusiologische bedeutung des chlorophlls bei tieren.mit zool stn neapel 4:191-302 2 张铁中，徐丽明.大有前景的蔬菜自动嫁接机器人技术m. 中国农业大学，2001:5- 30 3 常康，台湾番茄嫁接机械化技术，农业科技