穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置研究現(xiàn)狀及展望*

孫曉曉，劉洋，李斌，牛國梁，王濤，董云成

(1.石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院，新疆石河子，832000；2.塔里木大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾，843300；3.新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所，新疆石河子，832000)

0 引言

穴盤苗移栽是育苗工作的重要環(huán)節(jié)，其工作性能的好壞關(guān)系到所育秧苗質(zhì)量和產(chǎn)量的高低。目前穴盤苗移栽的自動(dòng)化水平低下，取苗作業(yè)還需要人工完成，加大勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，增加了生產(chǎn)成本和降低了作業(yè)效率，因此，對取苗裝置的研究將促進(jìn)移栽機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)程，提高作業(yè)效率、作業(yè)質(zhì)量和解放勞動(dòng)力[1]。

目前國內(nèi)許多學(xué)者對穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)及其各關(guān)鍵部件進(jìn)行了大量的研究，并取得了很多的研究成果。但取苗裝置仍存在通用性差，效率低，作業(yè)不穩(wěn)定和智能化程度不高等問題[2-4]，導(dǎo)致國內(nèi)還沒有完全成熟的全自動(dòng)移栽機(jī)。

本文按照取苗方式進(jìn)行分類，分別從夾取式、插拔式、頂出式和頂夾結(jié)合對國內(nèi)外穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，分析我國現(xiàn)有穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置研究成果中存在的不足，并對未來開展取苗裝置的研究提出相應(yīng)的思路。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 夾取式

夾取式取苗裝置靠夾緊動(dòng)作，可以牢牢地夾住苗體。在取苗時(shí)，指針插入苗體基質(zhì)后向中間夾緊；釋放苗體時(shí)，指針向周圍松開，苗體靠自身重力分離，夾取式憑借夾緊動(dòng)作，可以牢牢抓住苗缽，但不易控制其夾持力，易將苗缽?qiáng)A斷。在穴盤苗釋放過程中，由于基質(zhì)濕黏和根系纏繞等原因，苗體可能會(huì)粘連在指針上，無法靠自身重力成功脫離[5]。

夏本立等[6]設(shè)計(jì)了一種行星輪系式取苗裝置(圖1)。該裝置采用的是純機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其精度的準(zhǔn)確性還需進(jìn)一步控制，目前只在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，取苗成功率為97.21%，沒有考慮田間環(huán)境對試驗(yàn)的影響，導(dǎo)致結(jié)果較為理想化。

圖1 行星輪系式取苗裝置結(jié)構(gòu)示意圖

馬銳等[7]設(shè)計(jì)了一種適用于整排式移栽機(jī)的機(jī)械式取苗裝置。該裝置用氣缸代替曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)取苗裝置運(yùn)動(dòng)，減少了摩擦造成的磨損，可精確調(diào)整夾持角度，減少了基質(zhì)的受損。但并沒有對其進(jìn)行試驗(yàn)，無法得知其取苗成功率及效率，且裝置對缽苗種類針對性較大，只適用于番茄缽苗。

王永維等[8-10]設(shè)計(jì)了一種橢圓—不完全非圓齒輪行星系旋轉(zhuǎn)式取苗裝置(圖2)，行星架旋轉(zhuǎn)一周可取苗兩次。旋轉(zhuǎn)式取苗機(jī)構(gòu)取苗臂在移栽機(jī)工作時(shí)因做平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生較大的慣性力，不完全齒輪機(jī)構(gòu)在開始嚙合和脫離嚙合時(shí)產(chǎn)生沖擊，這些都會(huì)引起機(jī)器振動(dòng)，導(dǎo)致定位準(zhǔn)確度差，使該裝置在高速移栽時(shí)取苗漏栽率由1.7%增加至2.8%。

圖2 橢圓—不完全非圓齒輪行星系蔬菜穴盤苗取苗裝置結(jié)構(gòu)簡圖

孫慧等提出了一種雙臂式取苗機(jī)構(gòu)(圖3)，該機(jī)構(gòu)是一種凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)，雙搖桿機(jī)構(gòu)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)工作，取苗、運(yùn)苗及投苗的運(yùn)動(dòng)過程均由導(dǎo)向槽控制，通過對凸輪輪廓曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而保持取、投苗動(dòng)作穩(wěn)定，保證了缽苗的完整。該裝置取苗材料均由45號鋼制成，質(zhì)量較大，機(jī)構(gòu)在高速運(yùn)動(dòng)下由于慣性力亦會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，苗體基質(zhì)易損壞，并且滑槽機(jī)構(gòu)易磨損。

圖3 雙臂式取苗機(jī)構(gòu)示意圖

Ryu K H等[1，11]設(shè)計(jì)了一種單株取苗的取苗裝置，并設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)取苗爪進(jìn)行對比試驗(yàn)，但取苗只能在定點(diǎn)情況下進(jìn)行取苗，取苗成功率為90%，取苗效率低下。為了改善這一局限性，進(jìn)一步提高取苗成功率，Ryu K H等對該取苗裝置的末端執(zhí)行器做了優(yōu)化與改進(jìn)，由兩個(gè)夾角為15°的夾指構(gòu)成末端執(zhí)行器，每一個(gè)夾指對應(yīng)一個(gè)氣缸，以氣缸驅(qū)動(dòng)夾指進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)來完成對苗體的夾取。對改進(jìn)后的取苗裝置進(jìn)行室內(nèi)取苗試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)取苗成功率可達(dá)98%，具有明顯的改善。

Ting K C等[12]開發(fā)了一種氣壓針式取苗裝置。該裝置由氣缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的每根針進(jìn)行對苗體的夾取，根據(jù)不同種類的穴盤和穴盤苗對針的角度和力的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過傳感器可調(diào)節(jié)針與苗體的距離，保證針在夾持缽苗的過程中使苗體不受損。幼苗從育苗盤移植到穴盤時(shí)，單株苗移栽的時(shí)間為2.6～3.3 s[1]。

日本的全自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置大都為純機(jī)械運(yùn)動(dòng)，取苗方式采用夾取式，但每行只安裝1組取苗機(jī)械手，單株取苗，取苗效率低下。代表機(jī)型為洋馬PA1A型取苗裝置，該裝置由行星輪機(jī)構(gòu)和槽型凸輪機(jī)構(gòu)組成，工作原理為行星齒輪系的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)取苗爪沿著滑槽進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終形成取苗爪取苗和投苗的運(yùn)動(dòng)軌跡，取苗爪的取苗和投苗的動(dòng)作是由行星齒輪的凸輪機(jī)構(gòu)控制，但該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)精度要求高，且齒輪加工較為復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本[13]。

歐美國家夾取式取苗裝置代表機(jī)型有三行式全自動(dòng)移栽機(jī)、Agriplant全自動(dòng)移栽、RTW系列全自動(dòng)移栽機(jī)和PC-21型全自動(dòng)移栽機(jī)。

三行式全自動(dòng)移栽機(jī)的取苗裝置利用取苗手夾取苗莖，將缽苗從穴盤中取出，進(jìn)行移栽。該移栽機(jī)無需傳感器或電子元件即可完成穴盤、缽苗分離動(dòng)作，移栽速度是傳統(tǒng)人工移栽機(jī)的2倍。Agriplant全自動(dòng)移栽機(jī)需要人工將缽苗穴盤放置進(jìn)給機(jī)構(gòu)的傳送帶上，送至指定位置，取苗手成排夾取缽苗，完成取苗作業(yè)。該移栽機(jī)需要2名工人進(jìn)行管理作業(yè)，生產(chǎn)效率可達(dá)2.5 hm2/d，移栽效率和自動(dòng)化程度高，后續(xù)研發(fā)的移栽機(jī)可實(shí)現(xiàn)白菜，芹菜等作物移栽。RTW系列和PC-21型移栽機(jī)采用由4個(gè)取苗針構(gòu)成的取苗爪進(jìn)行成排取苗，每個(gè)取苗爪都由單獨(dú)的氣缸驅(qū)動(dòng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，可以靈活調(diào)節(jié)高度，對高于或低于標(biāo)準(zhǔn)移栽高度的穴盤苗也能進(jìn)行夾取[14-15]。

夾取式取苗裝置國內(nèi)外具體取苗方式及優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 國內(nèi)外夾取式取苗裝置優(yōu)缺點(diǎn)

1.2 插拔式

插拔式取苗裝置帶有針管，指針縮在針管內(nèi)，取苗時(shí)，當(dāng)針管下端接觸苗體時(shí)基質(zhì)上表面時(shí)，指針以固定的角度伸出插入基質(zhì)中；釋放苗體時(shí)，指針縮回針管內(nèi)，靠指針與針管之間的相對運(yùn)動(dòng)將苗體推出，從而實(shí)現(xiàn)分離，此種形式取苗動(dòng)作由單一工作部件完成。但是由于取苗爪要夾持基質(zhì)，對夾持部位會(huì)有一定的損傷[5]。

何亞凱等設(shè)計(jì)了一種齒輪—五桿組合的自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，采用迎苗扎取方式進(jìn)行取苗，取苗爪在4針式的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，由兩根取苗叉構(gòu)成，每根取苗叉又都包含2根取苗針，尺寸較小，但其為單株取苗，取苗效率還有待提高。

胡建平等[16]設(shè)計(jì)了一種可整投整取的門型整排取投苗裝置。由氣缸控制取苗爪，每個(gè)驅(qū)動(dòng)取苗爪開合的氣缸均有單獨(dú)電磁閥控制，該裝置適應(yīng)不同規(guī)格的穴盤及栽植頻率，實(shí)現(xiàn)了取苗爪針在插入苗缽過程中逐漸收縮，減少了對苗缽內(nèi)部的損失。但農(nóng)田作業(yè)環(huán)境惡劣，空氣雜質(zhì)多，易造成氣動(dòng)系統(tǒng)堵塞和作業(yè)不通暢，且隨著栽植頻率的提高，取苗投苗綜合成功率由99.31%下降至95.15%，取苗穩(wěn)定性還需進(jìn)一步提高。

竹山智洋[17-18]設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)喂取裝置，該裝置由主動(dòng)行星輪系旋轉(zhuǎn)箱驅(qū)動(dòng)取苗爪沿指定工作軌跡回轉(zhuǎn)，完成取苗喂苗工作，該裝置結(jié)合了取苗與植苗結(jié)構(gòu)，提高了工作效率，但該裝置由兩套行星齒輪系組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，導(dǎo)致應(yīng)用范圍較窄。

日本的PF2R全自動(dòng)蔬菜移栽機(jī)，該移栽機(jī)的取苗裝置可用單行回轉(zhuǎn)臂驅(qū)動(dòng)兩個(gè)取苗器進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)、定位取苗，取苗器上的取苗針對喂入到相應(yīng)位置的缽苗進(jìn)行取苗落苗等操作，該移栽機(jī)可實(shí)現(xiàn)在260～800 mm之間的株距無級調(diào)節(jié)，移栽深度分為多檔位調(diào)節(jié)，苗況可控，移栽質(zhì)量高，適應(yīng)季節(jié)變化、移栽缽苗的特點(diǎn)和要求，可在單壟兩行，兩龔兩行，平地狀態(tài)下作業(yè)[19]。

美國Williames等設(shè)計(jì)了一種插拔式成排取苗裝置，并排排列的指針式取苗爪，通過對苗體基質(zhì)進(jìn)行扎取的方式完成取苗作業(yè)，代表機(jī)型為英國的Person全自動(dòng)移栽機(jī)。該機(jī)構(gòu)由PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，并由氣缸推動(dòng)取苗爪，實(shí)現(xiàn)了機(jī)—電—?dú)庖惑w化，動(dòng)作快速，取苗效率極高。但其易損傷苗體基質(zhì)。

澳大利亞的XT616型移栽機(jī)為一種開放式農(nóng)業(yè)機(jī)器人的典型，采用PLC控制取苗機(jī)械手的動(dòng)作，通過改變程序來調(diào)整機(jī)械手末端執(zhí)行器的動(dòng)作幅度，只要保留足夠的接口，便可控制足夠自由度的機(jī)械部分接受傳感器信號。該裝置為了適應(yīng)不同種類的穴盤苗移栽，配有多種不同規(guī)格的機(jī)械手末端執(zhí)行器[1]。其HD系列的自動(dòng)移栽機(jī)，由氣缸驅(qū)動(dòng)取苗機(jī)械手對缽苗進(jìn)行正面插入，完成取苗作業(yè)，此后取苗機(jī)械手將缽苗翻轉(zhuǎn)的同時(shí)橫移至各導(dǎo)苗處，將缽苗投至導(dǎo)苗管[20]。

插拔式取苗裝置國內(nèi)外具體取苗方式及優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。

表2 國內(nèi)外插拔式取苗裝置優(yōu)缺點(diǎn)

1.3 頂出式和頂夾結(jié)合

頂出式取苗裝置的取苗爪運(yùn)動(dòng)至取苗位置后靜止，頂針從育苗穴盤后部將苗頂出并推入取苗爪夾持區(qū)域，取苗爪夾緊苗缽，完成取苗；被取出的缽苗隨取苗爪移動(dòng)至輸送部件上方，完成投苗。此種取苗方式動(dòng)作穩(wěn)定可靠，不傷苗體或基質(zhì)，可針對不同種類的穴盤苗。但是取苗過程需要不同部件之間的高度配合完成，對定位動(dòng)作控制要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

頂夾結(jié)合將頂出式與夾取式的優(yōu)點(diǎn)組合，頂苗桿將苗體頂出，取苗機(jī)械手將頂出的苗體進(jìn)行抓取，從而實(shí)現(xiàn)取苗和投苗的動(dòng)作，這樣大幅度地降低了對苗體基質(zhì)的損傷，使取苗成功率得到一定的提高。

張敏等設(shè)計(jì)了一種曲柄滑道連桿式頂出機(jī)構(gòu)(圖4)，利用曲柄滑道連桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)臂端部鉸鏈點(diǎn)處為橢圓軌跡，使水平軸變長，進(jìn)而達(dá)到理想的頂出效果，又使整個(gè)送苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)在較小的空間內(nèi)具有較大的頂出行程，滿足把苗體全部頂出的需要，且運(yùn)動(dòng)勻速、頂出效果好。但沒有對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，其頂苗成功率未知，目前還未應(yīng)用到整機(jī)中。

圖4 雙曲柄五桿機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型

韓長杰等設(shè)計(jì)了一種利用頂苗爪將穴盤苗頂出的自動(dòng)取苗裝置，頂苗爪受頂苗氣缸驅(qū)動(dòng)能夠穿過卡盤架中的孔，將卡盤架內(nèi)穴盤中的苗體推出，在接苗板的背面安裝了兩個(gè)小氣缸，氣缸帶動(dòng)上、下兩塊滑片分別驅(qū)動(dòng)相鄰的兩塊夾片擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對苗體的夾持和放苗，但其只針對根系較為發(fā)達(dá)的缽苗，應(yīng)用范圍較窄。

韓振浩等針對頂夾結(jié)合的方式設(shè)計(jì)了一種頂苗機(jī)構(gòu)，單側(cè)氣缸驅(qū)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，雙側(cè)平行滑軌對頂苗桿的頂出運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限位，保證了頂苗動(dòng)作的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。但其頂苗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)加大了整機(jī)的體積，使整體空間利用率減小，使取苗裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，不利于操作。

吳儉敏等[21]設(shè)計(jì)的穴盤苗自動(dòng)輸送裝置，運(yùn)用曲柄連桿式頂苗機(jī)構(gòu)將苗缽頂出后，夾苗裝置翻轉(zhuǎn)夾苗，該裝置由凸輪與齒輪齒條合成機(jī)構(gòu)控制夾苗爪的往復(fù)翻轉(zhuǎn)，開合凸輪控制夾苗爪的開合，實(shí)現(xiàn)了不同規(guī)格苗盤的輸送和自動(dòng)定位控制，但該機(jī)構(gòu)動(dòng)力需依靠單獨(dú)傳動(dòng)系統(tǒng)輸送，且沒有考慮機(jī)器振動(dòng)產(chǎn)生的影響，導(dǎo)致其對精度的控制不準(zhǔn)確。

美國Errol C.Armstrong等設(shè)計(jì)了一種推苗桿式取苗裝置，由凸輪控制并驅(qū)動(dòng)整排推苗桿將苗體頂出然后收回推苗桿，頂出的苗體落到水平傳送帶的槽中，苗體在槽的作用下逐個(gè)按照順序排列。但該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于自動(dòng)控制，且對配套作業(yè)要求高。

Isao Mikawa等設(shè)計(jì)了一種推苗桿和取苗滑針配合的自動(dòng)取苗裝置，工作過程為，把苗體放在傳送鏈上，傳送鏈將其傳送至頂出區(qū)域，推苗桿在液壓缸的驅(qū)動(dòng)下將其頂出，同時(shí)取苗滑針插入苗體基質(zhì)，完成取苗作業(yè)。該機(jī)構(gòu)自動(dòng)化程度高，動(dòng)作精準(zhǔn)，可高速取苗，但其制造成本較高。

歐美國家頂夾結(jié)合取苗裝置代表機(jī)型有Ferrari全自動(dòng)移栽機(jī)，Williames全自動(dòng)移栽機(jī)，利用PLC控制氣缸驅(qū)動(dòng)頂桿和取苗爪協(xié)調(diào)工作將缽苗成排取出，采用液—?dú)狻娤嘟Y(jié)合的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)對缽苗的移栽。取苗裝置要求各機(jī)構(gòu)之間的配和精度高，導(dǎo)致整機(jī)的體積龐大，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本增加。通常一組取苗機(jī)構(gòu)給2行栽植機(jī)構(gòu)供苗，移栽效率為4 000株/分/行。因此，這種形式移栽機(jī)單行的移栽效率并沒有明顯的優(yōu)勢[22]。

頂夾式和頂夾結(jié)合取苗裝置國內(nèi)外優(yōu)缺點(diǎn)如表3所示。

表3 國內(nèi)外頂夾式和頂夾結(jié)合取苗裝置優(yōu)缺點(diǎn)

2 存在問題與研究方向

2.1 存在問題

從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，國外穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置的結(jié)構(gòu)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)都相對成熟，我國的穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置的研究與實(shí)際情況還存在一些問題，制約了穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)在我國的發(fā)展與應(yīng)用。

1)取苗效率與取苗成功率相矛盾。國內(nèi)外對取苗裝置自動(dòng)取苗速度的研究由45株/min增加90株/min，但國內(nèi)大多研究試驗(yàn)表明，隨著取苗速度的增加，取苗成功率都有所下降，漏苗率有所增加。取苗裝置無法跟隨行走速度改變?nèi)∶珙l率，機(jī)構(gòu)由于速度的增加產(chǎn)生的大幅度振動(dòng)，導(dǎo)致作業(yè)不穩(wěn)定從而產(chǎn)生誤差，這些問題目前都尚未提出解決方案。

2)育苗穴盤不標(biāo)準(zhǔn)。穴盤的規(guī)格從32穴到288穴不等，不同的廠家生產(chǎn)的穴盤穴孔的大小和形狀存在誤差，所適應(yīng)的缽苗種類不同，苗缽的尺寸和移栽苗齡也無法一致，沒有形成系列化和規(guī)格化，導(dǎo)致目前研究的自動(dòng)取苗裝置通用性差，無法大面積的推廣。

3)效率低，苗體損傷大。苗體基質(zhì)的受力直接影響到取苗成功率，目前國內(nèi)絕大多數(shù)的自動(dòng)移栽機(jī)機(jī)械手的主要抓取對象為苗缽，抓取時(shí)對角度和力度的控制無法確定，會(huì)對苗體基質(zhì)造成一定的損傷，許多研究者對這一問題進(jìn)行了研究，但對缽苗種類針對性較大。缽苗的損傷不可避免，但應(yīng)將缽苗的損傷降低至可接受范圍之內(nèi)。

4)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝脫節(jié)。目前國內(nèi)設(shè)計(jì)的取苗裝置，在功能上基本滿足對穴盤苗取苗的作業(yè)要求，并且許多學(xué)者在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對取苗軌跡和機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，但實(shí)際取苗效果并不理想，取苗成功率不高，還有一些只在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了試驗(yàn)。其實(shí)取苗失敗的原因主要為育苗問題，例如基質(zhì)土壤水分太多，粘度不夠或苗缽根部太細(xì)。事實(shí)上，對于穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)的設(shè)計(jì)而言，很大程度上要使取苗裝置的結(jié)構(gòu)與農(nóng)藝相符合[23]。

2.2 研究方向

1)提高穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置的通用性。由于我國地域遼闊，不同產(chǎn)區(qū)的地理環(huán)境，氣候條件和種植模式都存在著差異，導(dǎo)致制定統(tǒng)一的育苗盤標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范育苗栽培的要求較為困難。通過尋找穴盤苗的共性、設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)、更換部分零部件或調(diào)整工作參數(shù)的方法，實(shí)現(xiàn)對不同育苗方式、不同穴盤規(guī)格或不同種類的缽苗都適應(yīng)的自動(dòng)取苗裝置的設(shè)計(jì)，形成通用型自動(dòng)移栽機(jī)。

2)實(shí)現(xiàn)對缽苗無損傷取苗。目前國內(nèi)大多使用軟質(zhì)塑料盤，采用頂取方式取苗時(shí)易發(fā)生變形，導(dǎo)致取苗裝置大多采用夾取式和插拔式進(jìn)行取苗，對頂出式和頂出夾取式的取苗裝置的研究涉及較少。所以采用頂夾結(jié)合和開展硬質(zhì)泡沫穴盤的研制，提高取苗的可靠性，是解決苗體基質(zhì)受損一種可行的方法。

3)穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置智能化。通過對機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)改進(jìn)，以及對取苗裝置引入智能控制及作業(yè)監(jiān)控，促進(jìn)取苗技術(shù)與機(jī)械化，自動(dòng)化和信息化緊密結(jié)合，進(jìn)一步提高取苗裝置的操作性、方便性和智能化，從而提高取苗精度，使取苗裝置在高速取苗下，取苗作業(yè)穩(wěn)定，取苗成功率與取苗速度相適應(yīng)。

4)研制出適合我國農(nóng)藝的穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置。在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)發(fā)展中，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)越來越離不開農(nóng)業(yè)的支持，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相輔相成，共同服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益，對穴盤苗自動(dòng)移載機(jī)取苗裝置的研究亦是如此[24]。在借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國移栽作業(yè)的基本要求和特點(diǎn)，制定出符合我國農(nóng)業(yè)實(shí)際作業(yè)的移栽模式和標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

1)發(fā)展穴盤苗移栽自動(dòng)化是解決在移栽作業(yè)中勞動(dòng)強(qiáng)度大、動(dòng)力短缺、低效率和推動(dòng)我國穴盤苗移栽現(xiàn)代化的重要舉措。取苗裝置是穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)的核心部件，也是區(qū)分半自動(dòng)和全自動(dòng)移栽機(jī)的標(biāo)志。通過分析和介紹國內(nèi)外穴盤苗移栽機(jī)取苗裝置的研究現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)國外研究的取苗裝置廣泛采用機(jī)-電-氣一體化，作業(yè)穩(wěn)定且作業(yè)效率高，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不適合我國實(shí)際移栽作業(yè)模式。

2)盡管對穴盤苗取苗裝置的研究比較充分，但夾取式、插拔式和頂出式取苗裝置在目前的發(fā)展水平下，達(dá)不到高效率、低成本和輕簡化的目標(biāo)。在可預(yù)見的未來，穴盤苗取苗裝置的發(fā)展方向應(yīng)該是對頂夾結(jié)合取苗裝置的研究。研究穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置的通用性，智能化及對缽苗無損傷取苗，開發(fā)出適合我國農(nóng)藝的穴盤苗自動(dòng)移栽機(jī)取苗裝置。