水稻钵苗移栽机视频
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篇一 水稻钵苗移栽机视频
水稻钵盘育苗技术
[农广天地]水稻钵盘育苗技术(20130206)
水稻钵盘育苗技术是目前先进的增产栽培技术之一。它具有用种量少、育出的秧苗素质好、带土带肥移栽返青快、低节位，分蘖成穗率高等优点，是目前东北地区水稻战低温、抗冷害、发展高产高效优质生产的最佳栽培措施。本期节目上半段主要介绍水稻钵盘育苗技术。
什么是水稻钵盘育苗?有哪些优点?
由专用的钵盘代替塑料软盘或其他隔离物育苗，叫钵盘育苗。钵盘是为适应抛秧栽培所设计的育苗秧盘，由塑料板压制而成。这种秧盘育出的秧苗带有不易散碎而又互相分离的土坨，运输也很方便。
钵盘的规格一般长宽为60．3厘米×32．6厘米，有561个钵孔。钵孑L为上部直径18．5毫米，下部直径11毫米，深不小于16毫米的截锥形，底部有直径3毫米的孔。秧苗的根可以穿过钵孔吸收置床上的水分和排出钵孑L中多余的水分。每个钵孔可装土3克。钵盘育苗技术环节与软盘育苗基本相同，育苗时需把钵体插入置床表层，与土紧接成一体。
水稻钵盘育苗的好处是，每盘的营养土比软盘育苗用量减少一半。移栽时全根下地，植伤轻，返青快，分蘖早，分蘖节位低，早熟高产。移栽省时省力，既可抛秧也可摆秧。适于人工和机械作业。
水稻钵盘育苗播种方法有哪些?
水稻钵盘育苗播种大体上有三种方法：一是种土混合播种。将种芽与营养土按比例混合均匀，装在钵盘上，用木板刮平盘面，然后浇水沉实后再覆盖一层薄薄的覆盖土。覆土时不能太多，孑L穴间不能有土，以防止后期秧苗串根，影响抛秧质量。这种方法比较简单，省工，播种速度快，但种子在钵孑L中深浅不一，出苗整齐度稍差，同时易出现个别钵体无种的盲穴。二是先装土后播种。先装土，浇水，然后将种子均匀地撒在盘面上，用木板把种子抹人泥中，再覆土。这种方法播种质量好，播种深浅一致，没有盲孔现象发生，但播种速度较慢。三是泥播法。此法适于沙性较重的地区和土壤。先把配制好的营养土和成泥状，抹人钵孔内，然后均匀播种，将种子压入泥中再覆土。此法利于砂壤土保墒和秧苗成坨。
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篇二 水稻钵苗移栽机视频
[我爱发明]穴盘苗移栽机 移栽圣手(发明人田素博)
[我爱发明] 20160830 移栽圣手
本期节目主要内容： 幼苗的移栽具有很高的技术含量，随着科技的发展，大棚育苗越来越普及。然而人工移苗很劳累，效率太低，而且时间长了还容易腰酸背痛，来自辽宁沈阳的田素博发明了穴盘苗自动移栽机，利用步进电机和皮带传送，对幼苗精确定位，再通过抓手自动移栽，大大提高了移苗制作的效率，下面就跟随记者一探究竟吧。 （《我爱发明》 20160830 移栽圣手）
发明人联系方式：田素博 13940428180
发明摘要：本发明提供一种穴盘苗移栽的自动移栽机,包括移栽机械手机构、龙门式机械臂机构、穴苗盘和花盆输送机构和机架,其特征是龙门式机械臂机构是在机架上部安装机械臂水平运动导轨和同步带,水平运动导轨上滑动连接机械臂连接板,连接板连接同步带;机械臂连接板上设置机械臂竖直运动导轨和传动链条,机械臂两端分别滑动组装在机械臂竖直运动导轨上,机械臂两端分别连接传动链条,在机械手分合运动导轨上滑动组装多个机械手,气缸活塞杆的端部连接前端的机械手,各机械手之间设置非弹性连接带;移栽机械手机构是在气缸的下端固接机械手指安装定位块,气缸活塞杆上固接机械手安装定位块,机械手安装定位块上固接手指套筒,穿过手指套筒和机械手安装定位块的机械手指固接在机械手指安装定位块上。其特点在于以机器代替手工操作自动完成蔬菜和花卉穴盘苗移栽,结构简单、方便、实用,性能可靠。
篇三 水稻钵苗移栽机视频
_水稻钵苗机械手取秧有序移栽机的改进_水稻钵苗机械手取秧有序移栽机的改进
第19卷第1期
2003年1月农业工程学报
TransactionsoftheCSAEVol.19 No.1Jan. 2003
113
水稻钵苗机械手取秧有序移栽机的改进
马瑞峻,区颖刚,赵祚喜,李志伟
(华南农业大学)
摘 要:提出了一种人机结合的全自动2自由度机械手式穴盘水稻钵苗有序移栽机械的设计方案,由人驾驶操作实现机器作业的路径规划,由单片机控制的机械手自动地完成穴盘水稻秧苗的有序抛栽作业。该文讨论了该机械的结构和工作原理,给出了利用光电式传感器和磁电式传感器自动检测秧苗到位的两种方案并作了室内试验,结果表明在一定的工作距离范围内,两种传感器均可准确地检测到穴盘秧苗的到位。对机械手整体工作方式和秧夹开启方式进行了改进设计,将2个独立工作的、运动轨迹相似的机械手改进设计为合用一个水平运动机构,将原来利用电磁铁开启秧夹的方式改为利用24VDC电机驱动凸轮来开启秧夹,使设计更加合理。分秧滑道是所设计的有序行抛移栽机械的另一关键部件,对其实物模型进行了室内土槽台车试验,结果表明所设计的一组7条曲线型分秧滑道完全可以满足水稻秧苗有序抛秧移栽的农艺要求。关键词:行移栽机;机械手;传感器
中图分类号:S223.94 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2003)01-0113-04
1 机械手取秧移栽机整机结构和工作原理
为了适应工厂化塑料穴盘育苗后,有序抛栽水稻秧苗的种植模式,提出了一种机械手取秧有序行移栽机的设计方案。该机结构如图1所示,主要由拔抛秧机械手,秧盘送进机构,落秧滑道,水田行走机构及机架等组成。
工作中需暂停或结束机械手动作,可按相应按钮控制。因此该行移栽机方案的主要问题包括秧盘的输送进
给及秧苗的到位检测,拔抛秧机械手和落秧滑道设计。
2 钵苗进给机构
2.1 总体装置
钵苗进给机构如图2所示,由送秧机架、6个PVC工程塑料带轮、2条A型带、1条主动轴、2条从动轴、1个磁电式(或光电式)传感器及1个24VDC电机等组成。
1.送秧机构 2.机械手 3.落秧滑道 4.放秧架 5.驾驶座6.操纵手柄 7.变速箱 8.发电机 9.发动机 10.驱动轮
11.牵引架 12.机械手支架 13.船板 14.回收箱
图1 机械手取秧移栽机结构 ConstructionofthemanipulatortypeFig.1
oforderthrowingmachine
1.秧盘 2.皮带轮 3.皮带轮轴 4.机架
图2 送秧进给机构
Fig.2 Mechanismoftransportingriceseedlings
移栽机工作原理为:该机在动力源驱动下前进,按下
自动控制按钮,机械手开始工作。首先送秧电动机将秧苗送至拔秧位,当传感器检测到秧苗后电机停,秧盘一侧的机械手动作,插入秧行夹持住秧盘中一半秧苗(7穴)向上拔起,此时秧盘另一侧机械手动作,插入秧行夹持住秧盘中另一半秧苗拔起,两机械手相继有序地将各自拔取的秧苗送至相应落秧滑道处,秧夹打开,秧苗沿滑道下落定植于田间。至此秧盘中一行秧被两只机械手拔取抛植完毕,送秧机构继续运动,完成下一行秧的拔取种植。若
收稿日期:2002-03-05 修订日期:2003-05-28
基金项目:国家教委博士点专项基金资助项目(950508);华南农业大学校长基金资助项目(2002006)
作者简介:马瑞峻(1970-),男,内蒙古人,讲师,博士,广州 华南农业大学工程学院,510642
育好钵苗的穴盘放在A型带上,由直流电机带动进给,当传感器检测到一行钵苗输送到拔秧位置时,送秧电机停,等待机械手秧夹夹持以拔取该行钵苗。传感器检测到的这行秧苗须与机械手打开的秧夹相对正,以保证秧夹顺利拔取钵苗,所以,准确检测秧苗到位是保证机械手取秧质量的关键。2.2钵苗到位的检测装置
钵苗到位的检测给出两种方案。方案1:采用反射型光电式传感器检测秧苗到位,其工作原理如图3所示。正对秧夹中心线上在机架一侧安装一个反射式光电传感器,一行秧苗到位后,遮住传感器的发射光并将之反射,当传感器接受到反射光后,输出高
114农业工程学报2003年
(低)电压;而当钵苗被拔起后,传感器光线畅通,输出低(高)电压,这样即可检测出秧苗是否到位。
带动秧盘移动的电机由光电式传感器信号控制。当传感器没检测到秧苗时,送秧电机通电进给,当检测到一行秧苗时,送秧电机停止转动,其它动力源才可陆续动作,使机械手工作。光电传感器工作中心位置与秧夹中心重合,以保证秧夹正中夹秧
。
测输出信号;秧盘放入托盘中,以不同前进速度进给经过传感器。保证光电式传感器的发光源对准秧苗茎部,磁电式传感器对准托盘凸起。经过多次反复试验,试验结果见
表1。
表1 检测秧苗到位的试验结果
Table1 Experimentresultsofsupervisingriceseedlings
传感器型号
JC-R90-X9型反射式光电传感器Honeywell922AB3XM-B9N-L
型磁电式位置传感器OMRONTL-03型磁电式
位置传感器
检测对象秧苗茎秆凸起凸起
检测距离S
/mm
<200>200<10>10<4>4
准确率/%100010001000
图3 光电式传感器检测秧苗工作示意图Fig.3 Sketchofworkingprincipleforphotoelectricity
sensorsupervisingriceseedlings
由表1可见,所选用的传感器在有效检测距离范围内,均具有良好的检测秧苗到位的准确度。对于磁电式传
感器,有效检测距离S也就是消除背景材料的影响距离,所以磁电式传感器安装调节范围必须在距离背景材料S～S+hmm范围内。
机械手取秧过程中,输送秧苗的速度不是很高。试验中送秧速度对各传感器在有效检测距离范围内检测秧苗到位的准确性无影响。选择何种传感器还有待于今后整机试验及其他综合因素如整机安装精度、田间工作环境等决定。
方案2:采用磁电式传感器检测秧苗到位,其工作原理如图4所示。将塑料软穴盘育出的钵苗放入铁盘托架,对应每行秧苗在铁盘侧壁焊接半径为2.5～3.5mm半球形凸起,磁电式传感器安装在送秧机架侧壁中间与秧夹同一垂直平面内。送秧电机通过带传动输送秧盘进给,经过磁电式传感器时,传感器接近秧盘侧壁凸起感应而发出电压脉冲,输入单片机处理后输出控制电机停信号,秧盘中一行秧停在正对秧夹位置,机械手秧夹相应后续运动机构动作,即可夹持拔出钵苗。磁电式传感器检测秧苗为间接检测秧苗方式
。
3 机械手秧夹机构的改进
3.1 秧夹开启方式的改进
原方案中秧夹的开启靠电磁铁与锲形块来实现[1]。电磁铁通电,锲形块被吸上去,秧夹在弹簧力作用下夹住秧,夹秧力大小由弹簧力决定;电磁铁断电,吸力消失,锲形块靠自重(或附加弹簧)下落,其分力克服秧夹弹簧力将秧夹打开。这种方案除了传递效率低外,更主要缺点是力之间的协调难以控制,例如尽管在常规含水率下,测出
图4 磁电式传感器检测秧苗工作原理示意图Fig.4 Sketchofworkingprincipleforelectromagnetic
sensorsupervisingriceseedlings
了同时拔起多穴钵秧的拔起力,但实际钵土含水率不同,而含水率越低,所需拔起力越大,这时加大夹秧力可通过替换弹性系数更大的弹簧,相应锲形块下降力也需增加(附加弹性系数大的弹簧)才能打开秧夹,但此时使用现成的电磁铁就很难保证通电后再有足够的吸力将锲形块吸上。所以,这种方案对于调节夹秧、开秧等力的协调配合上有一定困难,对秧盘育秧情况差异性的适应性要差些,也即锲形块和电磁铁在储备力方面不足。现将秧夹开启方式改为如下方案,如图5所示。
秧夹结构形状基本不变,仍靠弹簧力夹秧,用一小电机驱动一椭圆形凸轮来放秧,当椭圆形凸轮短轴处于水平位置时,秧夹在弹簧力作用下闭合,夹秧;当椭圆形凸轮长轴处于水平位置时,秧夹被强制打开,松放钵秧。电机储备功率大小可适应弹簧力的改变,而且电机储备功率的大小不会影响秧夹的开启程度,只要能将秧夹打开,其打开的程度就一致。
工厂化育秧穴盘中的秧苗在送秧机构输送过程中能否被准确地检测到与机械手的拔秧质量密切相关,因此确定传感器的工作范围和工作质量,做传感器检测秧苗的试验是必要的。利用设计制造出的机械手实物台架在室内分别做了上述两种方案的检测秧苗试验。2.3 钵苗到位机构的检测效果
试验材料、仪器设备为:机械手实物台架;茎秆粗为1～2mm穴盘钵苗;侧壁焊有凸起的托盘,凸起是顶部为球形的圆柱体(铁磁性材料),直径为6.7mm,高h=4.3mm;WD990微机电源;光电式、磁电式传感器和DT890B数字式万用表等。
试验方法:将光电式传感器,磁电式传感器分别安装在机械手送秧机架的两侧中部,输入端与WD990微机890,
第1期马瑞峻等:水稻钵苗机械手取秧有序移栽机的改进115
位,后继周期循环工作。
4 分秧滑道的分秧效果
由于穴盘中秧苗间间距为23mm,田间种植行距要求是200mm,故需要设计一组分秧滑道用于分秧。文献[1]对分秧滑道进行了设计与分析,依据其设计理论,利用PVC工程塑料管做了如图8所示的实物模型。该实物模型上部直线段和圆弧段由外径 25,壁厚1.5mm的PVC管弯曲成型,下部套接外径为 32,壁厚为2mm
图5 秧夹开启方式方案改进图
Fig.5 Designimprovementdiagramofgripperopeningandclosing
的PVC管,其倾斜直线段和圆弧段也是一体弯曲成型。
将其悬挂在土槽台车上做了室内水田分落秧试验。
3.2 机械手移动机构的改进
原设计中两机械手是各自独立移动的,其运动轨迹是相似的,仅运动的步调有差异,例如一个拔秧时,另一个开始放秧,交叉轮替工作。现将两个机械手的两个独立的移动机构改进设计为一个移动机构,如图6所示
。
图8 分秧滑道实物模型土槽台车试验Fig.8 Experimentofa7-chutepracticalmodelforseparatingriceseedlingsonthetestcarriage
inthesoilbinlaboratory
图6 机械手整体结构改进方案图
Fig.6 Designimprovementdiagramofmanipulatorconstruction
24VDC电机通过齿轮带动齿条(≥840mm)在滑道上左右运动,齿条上相隔一定距离(≥420mm)固接两个机械手的其余构件,这样齿条水平运动时,同时带动两个机械手运动,其工作过程及原理需按如下要求控制实现。两机械手最初工作前必须处在对角位,如图7所示
。【水稻钵苗移栽机视频】
图7 改进方案的两机械手工作示意图 ImprovingworksketchoftwomanipulatorsFig.7
当机械手A停在放秧结束原始位A1处时,机械手B必须以拔起秧苗位B1处为其原始位,并停在该处。这样当齿条左移时,机械手A到达夹秧位A2,同时机械手B到达开始下降放秧位B2处,然后齿条停,机械手A、B各自夹秧上升(拔秧)和下降放秧,且同时到达A3和B3
处,之后齿条反向右转,机械手A到达开始下降放秧位A4处,同时机械手B到达夹秧位B4处,齿条停,机械手A
)图9 田间秧苗分布示意图
Fig.9 Distributionsketchmapofriceseedlingsinthepaddy【水稻钵苗移栽机视频】
这种滑道设计方案必然使秧苗下落时间有差异,秧苗在田间不呈正方形分布,而呈曲线形,实测结果也如
此,如图9a所示,但仍按行有序分布。其实日本插秧机所栽插秧苗亦非正方形分布,而是呈三角形分布,如图9b
[2]
所示。因此很难说此种秧苗分布会使水稻减产。
116农业工程学报2003年
表2中所示数据系台车前进速度为0.264m/s,距泥面1.5m秧苗沿滑道落下的实测数据。钵苗在滑道6中基本以无摩擦自由落体下落,观察其下部 32管内壁侧无泥土痕迹,仅上部 25管孔末端一小段有泥痕,所以按无摩擦初速度为零的自由落体运动计算其下落时间为t6=0.55328s,其余滑道与滑道6的下落时间差值见表2,最大差距为211.7mm。试验结果表明钵苗通过性良好。要弥补钵苗间落差可将滑道设计为空间曲线型或倾斜安置滑道。
表2 秧苗同时通过滑道下落后在泥田中的
差距和下落的时间差值
Table2 Differentdistanceandtimeafter
riceseedlingsthroughthechutes
滑道序号秧苗田间分布
差距/mm下落时间差
Δt/s
1211.7
2163.3
395.0
461.7
53.3
600
730.00.1136
滑道实物模型的土槽台车试验结果,分秧效果良好,表明滑道满足水稻钵苗有序移栽的农艺要求。
[参 考 文 献]
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0.81440.61860.35980.23370.0125
5 结 论
设计了一种机械手式穴盘水稻钵苗有序移栽机械,通过检测秧苗到位装置的试验,所选用的传感器在有效
检测距离内均能准确地检测到钵苗的到位。改进后的机械手移动机构更加紧凑、合理,秧夹开启更加可靠。分秧
Developmentoftheorderthrowingmachingforrice
seedlingssproutedinthecell-tray
MaRuijun,OuYinggang,ZhaoZuoxi,LiZhiwei
(CollegeofEngineering,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)
Abstract:Amanipulatortypeoftheorder-throwingmachinewasdesignedforthericeseedlingssproutedinthecell-trayatanindustrialnursery.Themanipulatorhastwodegreesoffreedom,onehorizontalmovementandoneverticalmovement.Itshandisthecliptypegripper.Themachineisoperatedbyapersontodeterminethetrajectoryplanningofthetravelingpath.Themanipulatoriscontrolledbyasingle-chipmicrocomputerandcanautomaticallyfinishtheprocessingwork:grippingandpullingupriceseedlingsfromtheplasticcell-trayandorderlythrowingtransplantedriceseedlingsintopaddythroughthechutes.Theconstructionandworkingprincipleoftheorder-throwingmachinewereintroduced.Thephoto-electricitysensor(orelectromagneticsensor)wasusedtosupervisewhetherriceseedlingsarrivedatthepositionofriceseedlingsbeinggrippedornotandtheexperimentsweredoneinthelaboratory.Thetwosensorshaveprecisionpositioninspectionability,thatcanoperateatdifferentfixeddistances.Thenewschemewasputforwardasaproposaltouseamotordrivingellipticcaminsteadofanelectromagnettoopenthegripper.Thewholedesignschemewasalsomadeasasuggestionthattwoindependentmanipulatorunitscanbemergedtogethertomakeuseofonehorizontalmovementmechanism.Theexperimentofchutesforseparatingriceseedlingswasdoneonthetestcarriageinthesoilbinlaboratory.Asaresult,thericeseedlingspassedthroughthechuteswell.The7-curvechutedesignmeetstheagronomicrequirementsofthericeseedlingsorderlythrowingtransplant.
Keywords:orderlythrowingmachine;manipulator;sensor
篇四 水稻钵苗移栽机视频
水稻钵苗摆栽机
篇五 水稻钵苗移栽机视频
超级稻钵苗精密移栽机设计
摘 要
水稻钵育秧移栽技术是我国水稻生产上的一项新的增产栽培技术。本课题从我国水稻生产的实际问题出发，对水稻钵苗行栽作业机械进行了试验研究，以解决目前水稻种植机械存在的问题；研究成果对提高水稻种植机械化水平，促进水稻生产的发展具有重要意义。
课题从基础理论分析研究入手，探讨穴盘自动输秧拔秧机理；研究开发了水稻穴盘子自动精确定量输秧拔秧装置。
结论如下：
1. 在正常条件下，秧苗抗拉断力远远大于秧苗从秧盘中拔出时的拔秧力，因此，采用拔取方式取秧是可行的。
2.通过对输秧拔秧方案的分析比较，完成了一种水稻钵体苗自动输秧拔秧机构的创新设计，新的输秧辊能够实现间歇性进给和准确定位；设计了一种旋转式秧爪取秧机构，间歇性输秧辊和旋转式秧爪取秧机构配合，实现了软塑穴盘育秧的间歇性、精确定量输秧和自动拔秧，达到了水稻钵苗成行有序栽植的要求。
关键词：水稻；移栽；钵苗行栽机；拔秧输秧装置。
Abstract
The technology of throwing and transplanting rice seedlings reformed the rice planting technology. The task bases on the practical problem on planting rice, and works on a new kind of machine which transplanting rice seedlings planted on the trays in rows, in order to solve the problems on the rice planting machines in use nowadays. The task is significant in improving the rice planting mechanization and promoting the development of rice production.
The conclusions:
1.Under the normal condition, the tensile strength of the seedlings is much larger than the strength of pulling seedlings from trays, so it is feasible to pull out the seedlings from the trays.
2.
Key worlds: Rice ；Transplanting, Transplanter ；Rice Potted-seedling Transplanter in Rows；pulling and transplanting rice seedling equipment。
目 录
第一章 绪论 ....................................................................................................................................... 1
1.1概述 ................................................................................................................................................. 1
1.2水稻种植模式及其特点 ................................................................................................................. 2
1.2.1水稻直播栽培技术 .................................................................................................................. 3
1.2.2水稻插秧栽培技术 .................................................................................................................. 3
1.2.3水稻钵育栽培技术 .................................................................................................................. 3
1.3国内外研究状况 ............................................................................................................................. 5
1.3.1 国内研究现状 ......................................................................................................................... 5
1.3.2国外研究现状 .......................................................................................................................... 7
1.4发展趋势 ......................................................................................................................................... 8
1.5研究的基础条件和目标 ................................................................................................................. 8
1.6研究的内容 ..................................................................................................................................... 8
第二章 超级稻钵苗精密移栽机总体结构设计 ................................................................................ 9
2.1 超级稻钵苗精密移栽机总体结构设计 ........................................................................................ 9
2.1.1整机总体方案的确定 .............................................................................................................. 9
2.1.2整机总体参数确定 .................................................................................................................... 10
2.1.2.1配套动力的选择与配套 ..................................................................................................... 10
2.1.2.2工作幅宽的确定 ................................................................................................................. 10
2.1.2.3移栽高度的确定 ................................................................................................................. 11
2.2取秧输秧装置的设计计算和参数确定 ....................................................................................... 12
2.2.1取秧装置的结构设计及参数确定 ........................................................................................ 12
2.2.2输秧装置的结构设计及参数确定 ............................................................................................ 12
2.2.2.1输秧装置的结构设计 ......................................................................................................... 12
2.2.2.2输秧装置的参数确定 ......................................................................................................... 13
2.3强度计算 ....................................................................................................................................... 13
2.4各部件位置关系确定 ................................................................................................................... 13
2.4.1输秧取秧部件位置关系的确定 ............................................................................................ 13
2.4.2传动变速部分位置关系的确定 ............................................................................................ 14
2.5整机结构及技术经济性指标 ....................................................................................................... 14
2.5.1 整机结构图片 ....................................................................................................................... 14
4.5.2主要技术指标 ........................................................................................................................ 14
2.6本章小结 ....................................................................................................................................... 15
第三章 自动输秧拔秧机构理论分析和设计 ................................................................................... 17
3.1 机用水稻育秧盘的选择 .............................................................................................................. 17
3.2 自动精确定量输秧机构的方案选择与参数确定 ....................................................................... 18
3.2.1 自动精确定量输秧机构的方案选择 ................................................................................... 18
3.2.2传动比计算 ............................................................................................................................ 18
3.2.3 栅状滚筒式输秧机构的设计计算 ....................................................................................... 19
3.2.4间歇性机构设计 .................................................................................................................... 21
3.3秧爪式拔秧机构的理论分析与设计计算 ................................................................................... 21
3.3.1 水稻软塑穴盘育秧秧苗取秧机理分析 ............................................................................... 22【水稻钵苗移栽机视频】
3.3.2旋转式秧爪取秧机构的设计计算 ........................................................................................ 24
3.4本章小结 ........................................................................................................................................27
第四章 结论 ..................................................................................................................................... 29
致 谢 .............................................................................................................................................. 31
附 录 .............................................................................................................................................. 32
参考文献 .......................................................................................................................................... 33
第一章 绪论
1.1概述
水稻是我国种植面积最大、单产最高、总产最多的主要粮食作物, 其常年种植面积和总产约占我国粮食作物的 28 %和 40 %，水稻生产关系我国粮食安全，农业增效，农民增收及生态环境。超级稻是通过理想株型塑造与杂种优势利用相结合选育的单产大幅度提高、品质优良、抗性较强的新型水稻品种和组合。我国已认定49个超级稻品种和组合。超级稻种植面积已占我国水稻面积的15%左右，到2010年计划推广面积占水稻种植面积30%以上。推广超级稻是我国提高水稻单产、稳定水稻总产、提高稻作效益，确保粮食安全的必然选择，是提高我国粮食综合生产能力与成果转化能力的重要举措，也是实现农业增效和农民增收的有效途径。
随着社会经济的发展，农村劳动力大量转向城镇和第二、三产业，且农村劳动力老龄化，手工插秧劳动强度大，作业效率低，插秧季节不能保障，插秧成本高，水稻生产迫切需要省工省力机械种植技术。即水稻生产迫切需要机械化种植技术：
(1) 社会经济发展的需求。我国水稻种植方式中, 主要以手工插秧为主，手工插秧大约占水稻种植面积的 60 %～70 %。手工插秧种植的插秧成本高，劳动强度大，作业效率低，在经济发达地区由于劳动力紧张还常常延误插秧季节，严重制约了水稻生产的可持续发展。水稻生产迫切需要省工、省力、高产、高效的水稻机械化种植技术。近年来，随着农业结构调整，我国水稻种植制度发生了重大变化，双季稻面积下降，单季稻面积上升，以及水稻生产规模化发展，化学除草技术的成熟， 高产、抗倒伏、矮壮水稻品种的选育成功，为水稻机插秧的发展提供了条件。
(2) 提高稻作效益。我国水稻种植主要以手工插秧为主，种植机械化程度较低，用工多，成本高，种稻的效益低。根据浙江省水稻生产的成本及收益调查分析，手工插秧占水稻生产中用工成本的 50 %左右，使水稻生产 0.067 hm2 纯收益仅为 200 元左右。由于水稻生产过程长，效益低，导致稻农种稻积极性不高。分析稻作用工成本构成中，移栽的用工占稻作总成本的 15 %～20 %。根据分析， 通过机械化插秧可降低插秧成本近50 %。因此，发展机械化种植技术，提高稻作效益，对保障我国粮食安全有重要意义。
(3) 提高水稻产量水平。其实，单纯的机械化并不能提高水稻的产量，因为，不论是人工移栽还是机械化移栽其根本并没有因此而改变。机械化能提高产量的根本原因是随着机械化的实施而随着出现的新的农艺技术，这才是导致高产的根本原因。
(4) 提升稻作技术水平。目前我国水稻生产中，耕田和收获基本实现了机械化操作，但种植的机械化水平还很低，据估计，我国水稻机械种植面积占水稻总面积10%。水稻种植机械化已成为制约水稻生产全程机械化的瓶颈，也限制了我国水稻生产的规模化、专业化、商品化和现代化的发展。随着社会经济发展和从事稻作生产的劳动力逐年减少，水稻种植的成本逐年提高，劳动力成本也逐年成为水稻生产的主要成本。农村劳动力减少和老龄化将严重影响水稻生产。水稻种植机械化的实现及其配套技术的发展将有助于提升我国水稻生产技术水平。
近年来，随着《农业机械化促进法》的颁布施行和国家农机购置补贴政策的实施，政府推动
水稻生产机械化的力度加大，广大农民购置、使用水稻生产机械的积极性高涨，水稻生产机械化得到了长足发展。2006年，我国机动水稻插秧机保有量近11万台，稻麦联合收割机55万台，水稻机械化种植水平达到了10%，收获机械化水平达到了37.6%，水稻生产机械化水平有了较大程度的提高。但是从总体上看，水田与旱田、水稻与小麦、玉米的机械化水平仍存在极大的差距，水稻生产机械化发展滞后，总体水平低的状况还没有根本的改变。小麦生产机械化问题可以说基本解决，小麦机播水平超过80%，机收水平达到79%；玉米生产机械化除了机收外，其他主要作业环节机械化作业水平也比较高，玉米机播水平达到55%。特别是水稻种植环节的机械化发展较慢，水平还很低，目前仍然以人工插栽为主。成为推动水稻生产机械化最突出、最薄弱的环节。当前，水稻生产机械化的发展已成为我国农机化发展的难点、热点，广大农村对提高水稻生产机械化水平的呼声日益高涨，实现粮食稳定增产，农业不断增效，农民持续增收，发展现代农业建设，推进社会主义新农村，对水稻生产机械化特别是水稻种植环节机械化的发展提出了越来越迫切的要求。
超级稻生物特性与普通水稻有较大差异，生产各环节对机械化有许多特殊要求，有的机械装备不能满足超级稻生产的技术要求。超级稻的生产主要以人工作业为主，随着超级稻种植面积的迅速扩大！其生产装备的研究开发已成当务之急，重点在于种植和收获机械。虽然，机械化种植技术在我国普通稻上有一定的应用，但在农艺的要求方面，超级稻的种植与普通稻有较大区别，例如超级稻要求1～2株/穴，这就需要有精准的播种和栽植支撑技术和装备。前在超级稻的机械化栽植模式方面尚处于探索阶段，国内外更无在超级稻上应用的机械化种植技术及配套装备。极大地限制了超级稻的大面积推广应用。因此，发展水稻种植机械化更为重中之重，尤其是发展超级稻机械化种植技术对确保粮食安全等重大事件都有不可取代的作用。
超级稻和普通稻在种植上不同之处在于，每穴只需1～2株秧苗，依靠其超强的分蘖能力，获得高产。目前采用的插秧、钵苗栽植种植方式是每穴多株，不能达到超级稻要求的1～2株/穴（取秧面积或格）。传统育秧（毯状育秧）方式播种精度不够，即使达到精度，插秧机也难以保证每次取秧1～2株苗。钵苗栽植方式也因为没有精密的钵苗育秧装置不能满足超级稻1～2株/穴的技术要求。因而，到目前为止还没有适用于超级稻的精密育秧、插秧和钵苗移栽现成的机具，急需研究超级稻机械化栽植模式及配套机具。
本项目将围绕超级稻种植的特点，攻克精密栽植关键生产环节的技术难题，研制超级稻低成本精密栽植装备（超级稻钵苗精密移栽机）。
1.2水稻种植模式及其特点
水稻种植机械化的发展模式主要取决于水稻种植栽培技术。目前，各国水稻种植技术主要有2 种模式：水稻直播种植技术和水稻育秧移栽种植技术育秧移栽又分为：毯状苗移栽——即传统的水稻插秧栽培技术；钵体苗育秧移栽技术——即水稻抛秧栽培技术。采用直播种植技术的国家主要有美国、澳大利亚、意大利及其它欧美国家，其中美国最具代表性。而亚洲地区以育秧移栽为主，其中水稻插秧移栽已有上千年的历史，并总结了一套较完善的栽培体系，具体以日本为代表。