浅论嫁接斜插式蔬菜嫁接机器人嫁接机理与关键机构

论文导读：对斜插式嫁接的主要嫁接机理进行参数探讨和浅析,通过斜插式嫁接打孔针的参数设计探讨得出当打孔针直径为1.80mm,针尖锥角为45°时,打孔成功率最高,打孔阻力较小。通过斜插式嫁接角度的探讨得出当斜插式嫁接角度为45°时,打孔成功率最高。通过接穗切削角度的探讨得出当接穗切削角度为20°时,切削面平均长度为

7.23mm,嫁接成功率最

摘要：斜插法蔬菜嫁接操作简单,不需要夹持物进行夹持固定,嫁接成活率高,是瓜类蔬菜的理想嫁接策略。机械自动化嫁接可以提升嫁接作业生产率、降低人工操作难度,有利于推广蔬菜嫁接育苗技术。本课题选取斜插法为嫁接策略,测量了砧木和接穗的几何参数和压缩特性、切削特性、打孔阻力特性等力学特性,根据嫁接的策略和要求,进行嫁接参数的试验探讨,并将探讨结果运用于实际嫁接机器人设计中,完成了斜插式蔬菜嫁接机器人关键机构和制约系统的设计。结果如下：1.设定苗的压缩量为20%时的压缩力为临界压缩载荷,砧木苗的临界压缩力为0.586N,临界压缩强度为16.278kPa,接穗苗的临界压缩力为1.222N,临界压缩强度为33.944kPa。砧木苗的平均最大剪切力为3.095N,根据试验样本测量得到最大剪切力为5.423N。接穗苗的平均最大剪切力为1.616N,根据试验样本测量得到最大剪切力为3.062N。砧木苗的平均最大打孔阻力为0.756N,根据试验样本测量得到最大打孔阻力为1.124N。2.对斜插式嫁接的主要嫁接机理进行参数探讨和浅析,通过斜插式嫁接打孔针的参数设计探讨得出当打孔针直径为1.80mm,针尖锥角为45°时,打孔成功率最高,打孔阻力较小。通过斜插式嫁接角度的探讨得出当斜插式嫁接角度为45°时,打孔成功率最高。通过接穗切削角度的探讨得出当接穗切削角度为20°时,切削面平均长度为7.23mm,嫁接成功率最高。3.完成了多工位斜插式蔬菜嫁接机器人关键机构的设计,主要包括砧木夹持供苗机构、生长点去除机构、打孔机构、接穗夹持供苗机构和接穗切削机构,能实现多工位砧木上苗、夹持、压平、去除生长点、打孔和接穗的上苗、夹持、切削以及砧木和接穗的嫁接接合作业。4.完成了斜插式蔬菜嫁接机器人制约系统的设计,包括制约流程的确定,硬件设计以及软件模块化的设计。关键词：蔬菜论文嫁接机器人论文斜插法论文力学特性论文嫁接参数论文
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摘要7-8
Abstract8-9
目录9-13
第一章 绪论13-22

1.1 探讨背景与作用13-14

1.2 国内外探讨近况14-20

1.2.1 国外探讨近况14-17

1.2.2 国内探讨近况17-19

1.2.3 探讨近况浅析19-20

1.3 主要探讨内容20-22

第二章 嫁接对象和策略的选择22-27

2.1 嫁接对象的选择22-23

2.2 嫁接策略的选取23-25

2.1 嫁接策略分类23-24

2.2 嫁接策略的选择24-25

2.3 斜插法嫁接作业流程25

2.3 嫁接苗品种选择与培育25-26

2.3.1 嫁接苗品种选择25-26

2.3.2 育苗26

2.4 本章小结26-27

第三章 嫁接苗几何参数与力学特性的测量和浅析27-36

3.1 几何参数测量和浅析27-28

3.

1.1 嫁接苗几何参数27

3.

1.2 几何参数测量结果和浅析27-28

3.2 力学特性测量和浅析28-35
3.

2.1 设备介绍28-29

3.

2.2 压缩特性测量和浅析29-31

3.

2.3 剪切特性测量和浅析31-33

3.

2.4 砧木打孔阻力特性测量和浅析33-35

3.3 本章小结35-36
第四章 嫁接参数的试验探讨36-45

4.1 斜插式嫁接打孔针的参数设计探讨36-39

4.

1.1 试验材料与器材36-37

4.

1.2 试验策略与步骤37

4.

1.3 试验结果37-39

4.2 斜插式嫁接角度的探讨39-41
4.

2.1 试验材料与器材40

4.

2.2 试验策略与步骤40

4.

2.3 试验结果40-41

4.3 接穗切削角度的探讨41-43
4.

3.1 试验材料与器材42

4.

3.2 试验策略与步骤42

4.

3.3 试验结果42-43

4.4 整体嫁接试验43-44

4.5 本章小结44-45

第五章 斜插式蔬菜嫁接机器人的关键机构设计45-61

5.1 机构设计准则45

5.2 主要技术特点45-46

5.3 作业流程与整体结构46-48

5.

3.1 作业流程46

5.

3.2 总体案例46-47

5.

3.3 整体结构47-48

5.4 主要部件的机构设计48-57
5.

4.1 砧木夹持供苗机构48-51

5论文导读：.5嫁接接合模块66-676.4本章小结67-68第七章结论与展望68-707.1结论687.2主要革新点68-697.3展望69-70参考文献70-74附录1砧木苗和接穗苗临界压缩力试验数据74-75附录2砧木苗和接穗苗最大剪切力试验数据75-76附录3砧木苗最大打孔阻力试验数据76-77附录4斜插式蔬菜嫁接机器人PLC制约梯形图77-93个人介绍93
.

4.2 生长点去除机构51-52

5.

4.3 砧木打孔机构52-53

5.

4.4 接穗夹持供苗机构53-55

5.

4.5 接穗切削机构55-57

5.5 气动元件的选择57-60

5.1 气动元件的优点57-58

5.2 气缸的选型策略和选型步骤58

5.3 气缸的参数计算和选择58-59

5.4 本设计气缸选型59-60

5.6 本章小结60-61

第六章 斜插式蔬菜嫁接机器人制约系统的设计61-68

6.1 制约系统工作流程61

6.2 制约系统的硬件设计61-63

6.

2.1 可编程逻辑制约器介绍61-62

6.

2.2 PLC选择和输入/输出口分配62-63

6.3 制约系统的软件设计63-67
6.

3.1 模块化设计思路63-64

6.

3.2 初始化模块64

6.

3.3 砧木模块64-66

6.

3.4 接穗模块66

6.

3.5 嫁接接合模块66-67

6.4 本章小结67-68
第七章 结论与展望68-70

7.1 结论68

7.2 主要革新点68-69

7.3 展望69-70

参考文献70-74
附录1 砧木苗和接穗苗临界压缩力试验数据74-75
附录2 砧木苗和接穗苗最大剪切力试验数据75-76
附录3 砧木苗最大打孔阻力试验数据76-77
附录4 斜插式蔬菜嫁接机器人PLC制约梯形图77-93
个人介绍93