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附件1：外文資料翻譯譯文
一個垂直移動的機器人能夠控制手動的消防設(shè)備
1.引言
關(guān)鍵詞：消防機器人，救災(zāi)機器人，救援機器人，城市搜索和救援.
有許多高層公寓和階梯軌道被用于阻止高速增長的建筑火災(zāi)。然而，他們的身高遠遠高于到達的高度梯子。另一方面，也出現(xiàn)了一些研究移動機器人垂直關(guān)于墻的吸管手段。然而，它們的提升速度和可靠性可以在實際的消防操作中使用。我建議首先利用的移動機器人的一個手臂。我開發(fā)全尺寸的混合控制系統(tǒng)，它由非線性試驗機器人反饋和順序的方法組成。最后，我從實驗結(jié)果中得出的結(jié)論是垂直移動機器人可用于高層公寓的消防。因此，我介紹機器人的大綱和解釋機器人的性能。
2.機器人綱要
機器人的照片如圖1尺寸為4.0米高，0.5米寬，大約0.4米深度?？偣布s38.5千克。機器人由兩個夾子和三個連續(xù)的鏈環(huán)組成。三個鏈環(huán)用來連接旋轉(zhuǎn)接頭，兩個夾鉗被安裝在通過旋轉(zhuǎn)接頭在每個鏈環(huán)的末尾。
夾鉗1和2的作用是相同的，雖然他們是被反向安裝在連接鏈環(huán)上的。鏈環(huán)1和3的作用是相同的，除了安裝在電力設(shè)備上。計算機及其接口的安裝被設(shè)置在鏈路1上。發(fā)動機的驅(qū)動電路被安裝在鏈路3上。鏈路1和3對稱的安裝在鏈路2上。
該機器人工作在直流為48V的電功率上，并且電源從外部供電。該電源連接到鏈路2中。直流發(fā)動機作為驅(qū)動器。它們的額定功率是150W。
為了控制機器人，我使用了由聯(lián)合空間控制器和順序控制器組成的混合控制器。聯(lián)合空間控制器的設(shè)計是基于非線性反饋的方法。在聯(lián)合空間控制器中設(shè)置了理想的軌跡。
3.機器人運動
在本節(jié)中，我簡要地解釋一下機器人運動。機器人運動側(cè)圖如圖2，機器人的形狀大致顯示各個環(huán)節(jié)和機器人夾持器，以及圓圈代表機器人的連接處。這項運動被分為以下五個部分。
第1步。機器人釋放較低層扶手。手抓2解除垂直。
第2步。該機器人旋轉(zhuǎn)手抓2至陽臺外面。
第3步。手抓2抬起。抓取2和鏈路3通過鏈路2內(nèi)部。每個鏈路和手抓2之間保持一定的空間，以避免與伸出的障礙物發(fā)生碰撞。
第4步。手抓2繼續(xù)抬起。對剛開始運動樓上間隔不明確，然后機 圖1移動機器人
器人暫時將手抓2盡可能的舉高。
第5步。手抓2放下垂直并陷入到被動的樓上扶手。
機器人上升一層樓時最終狀態(tài)和初始狀態(tài)發(fā)生變化。機器人通過這項運動一層又一層攀爬樓層。一個可以握扶手的垂直移動機器人機器人是倒置的，因此為了能爬上一各樓層時，它需要將結(jié)構(gòu)1轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)2，結(jié)構(gòu)2轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)3，結(jié)構(gòu)3轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)2，結(jié)構(gòu)4轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)1。
圖2.機器人運動略圖
4．性能
我完成在幾個樓層間隔從2.50至3.20米，其間隔為0.10米的實驗，發(fā)現(xiàn)機器人能攀爬間隔高達3.1米的樓層。攀爬所需的時間取決于在樓層的間隔。我論述爬一層樓所需要得時間，在圖2中將這個運動分為三步。
第一部分所需的時間依賴于較低層間隔。雖然第二部分依賴于兩個上下樓層間隔嚴格，我把它看作僅僅依靠第二部分。假設(shè)較好吻合實驗結(jié)果。第一部分所需的時間見表1和第二部分是列于表2。結(jié)果表明，在表中每0.20米的間隔使表變得簡單。開關(guān)控制器的時間包括在第二部分。
例如，當最底層的間隙為3.10米和上一層的間隙為2.50米時，在這種情況下采用18.8s。在這種情況下，它的爬行速度是0.149m/s。我認為，機器人攀登的下限和上限平均值樓間隔，即機器人在這種情況下爬行2.8米。
表1 第一部分所需時間
較底層間隔(m) 2.50 2.70 2.90 3.10
時間(s) 6.23 6.49 6.78 7.13
表2 第二部分所需時間
較低層間隔(m) 2.50 2.70 2.90 3.10
時間(s) 11.67 11.16 10.59 9.90
在最高速度為0.182米/秒的條件下，較低層和上一層的樓層間隔都是3.10米，兩個樓面的最小間隔是2.50米，速度是0.140米/秒，由此我計算出的機器人爬行速度的平均值。它是0.161米/秒。
5.結(jié)論
作者的結(jié)論是設(shè)計垂直移動機器人是用于高層公寓的消防戰(zhàn)斗。這樣就很清楚，這種機器人在合理時間內(nèi)能攀登建筑物。此外，這種機器人可以攀爬建筑物不同的樓層間隔從2.50至3.10米。
該機器人只是一個原尺寸試驗?zāi)Ｐ筒⑶疫€存在一些技術(shù)問題與耐水性，耐久性和可靠性部署機器人在消防局并利用它在實際的消防中滅火。然而，發(fā)展的基本部分地區(qū)已經(jīng)完成。
1． 導(dǎo)言—維護公民安全的消防機器人
各種災(zāi)難還在繼續(xù)侵襲21世紀，使城市結(jié)構(gòu)在社會環(huán)境發(fā)生了顯著的變化。如今消防員處理里災(zāi)難非常艱難，而且消防機器人比過去更為廣泛。
消防機器人替代了消防隊員而采取高效率的地面消防操作，在這種情況下由于難度爆炸，有毒氣體泄漏，熱/濃煙的危害等消防隊員發(fā)現(xiàn)它們的活動。
作為應(yīng)急的全面支持，東京消防廳最新開發(fā)處高科技機器人以應(yīng)付重大災(zāi)難的發(fā)生。
2.概述
2.1無人駕駛車輛監(jiān)控噴嘴（彩圖5）（圖1）
這個機器人處理由于被坦克推翻的軌道，強烈的輻射熱，爆炸引起的嚴重的火災(zāi)等造成的石化總廠火災(zāi)，飛機墜毀火災(zāi)，石油火災(zāi)。
表1 消防機器人模型
模型 件 用法
無人駕駛車輛監(jiān)控噴嘴 4 消防 大型火災(zāi)
主要石油大火
遠程控制消防車輛(噴射戰(zhàn)士) 1 隧道火災(zāi)
消防機器人(原型) 1 耐熱
建筑火災(zāi)
救援機器人(Robocue) 1 救援 有害物質(zhì)/
有毒氣體災(zāi)害
潛水機器人(水下搜索) 6 在水里進行搜索和營救
勘測機器人(消防搜索) 1 實況調(diào)查濃煙/有害氣體災(zāi)害
該機器人配備了一個障礙去除擺脫高空墮物，有害物質(zhì)等。水和泡沫分別被控制在5000和3000升/分鐘。
2.2.遙控消防車輛（噴氣戰(zhàn)斗機）（圖2）
這種機器人處理隧道火災(zāi)等城市災(zāi)害（如電話電纜隧道火災(zāi)）和地下商場火災(zāi)。
該機器人是由于高壓水和發(fā)動機推動的。
2.3.消防機器人（原型）（圖3）
這種遙控機器人戰(zhàn)斗火災(zāi)消防耐火建筑物或地下商場里，這里由于火焰，濃煙或熱使消防隊員無法進入。該機器人是由一個機構(gòu)，一個增壓器，一個發(fā)電機的穩(wěn)壓器和一個控制電路板組成。
該機器人的排水量在200升/分鐘。為了有效控制機器人在其頭部安裝能顯示三倍空間大小的圖像。
圖1.無人駕駛車輛監(jiān)控噴嘴(彩圖5) 圖2. 遙控消防車輛（噴氣戰(zhàn)斗機）
2.4．救援機器人（Robocue）（圖4）
這種救援和找回的受害人是高新技術(shù)操作者。它移動是依靠發(fā)動機驅(qū)動橡膠抓取。
圖3. 消防機器人（原型） 圖4. 救援機器人
圖5.潛水機器人（水下搜索） 圖6.勘測機器人（消防搜索）
2.5．潛水機器人（水下搜索）（圖5）
當消防戰(zhàn)士因為天氣條件或水深無法潛水時，這種遙控機器人在水里可以進行有效的搜索和救援受害者。使用三種螺旋推進器使其能水平和垂直運動，它可下潛的深度為110米。
在被污染的水里它的超聲波檢測儀（聲納）發(fā)現(xiàn)能發(fā)現(xiàn)障礙物。
2.6．勘測機器人（消防搜索）（圖6）
假如消防員在困難的情況下進入到一個濃煙或有毒氣體的災(zāi)難現(xiàn)場，這種遙控機器人根據(jù)實況調(diào)查作出響應(yīng)。
機器人進入災(zāi)區(qū)對氣體密度進行測量，在濃煙中攝影，可根據(jù)相機監(jiān)控進行情況評估。
3．消防戰(zhàn)士的挑戰(zhàn)
雖然機器人使我們使用的最新技術(shù)，但是其功能從未達到令人滿意的水平。有些問題詳情如下。
3.1．耐熱性
消防機器人需要有耐熱性的系統(tǒng)作為它們的控制系統(tǒng)，必須保護其免受熱損傷。
雖然水冷卻系統(tǒng)顯然是最實際的，但是在實際應(yīng)用中它缺乏效率。
3.2．移動
這就要求消防機器人能上下樓梯移動。這有幾個方法采用機器人的更大的機動性，像抓取工具或特殊就業(yè)車輪。我們的機器人都配備了抓取工具。
然而，這種動力機制在速度和負載上有許多限制。因此，有必要開發(fā)更先進的駕駛系統(tǒng)。
3.3．電源
作為消防機器人的電量來源，幾種方式如內(nèi)燃發(fā)動機，電池，外置供電電源都是可以的。
雖然現(xiàn)在沒有完善的方法，但是電池系統(tǒng)是一個有希望的力量來源。水壓動力是一個不可忽視電力來源
3.4．號傳輸系統(tǒng)
有兩種信號傳輸系統(tǒng)——無線電和電線。目前，有線比廣播更可靠。然而，機器人技術(shù)的發(fā)展表明無線電系統(tǒng)在今后將作為考慮的問題。
3.5．自主性
我們的最終目標是開發(fā)在處理周邊情況時他們自己可以決定采取相應(yīng)行動的防機器人。
為了讓消防機器人有自主能力，我們不得不在我們的機器人中引進機械大腦。
4．結(jié)論
東京消防廳的有14類6種消防機器人模型。
我們想在實踐中提升‘消防機器人’，我們想到了開發(fā)‘高性能熱影響墊反應(yīng)機器人’。
今后，我們要發(fā)展多用途的機器人，作為消防戰(zhàn)士自治區(qū)消防機器人具有同樣的機動性和判斷力。
附件2：外文原文（復(fù)印件）
XX大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查記錄表
2016年4月18日
學(xué)生姓名
班級
課題名稱
鏈夾式大蔥移栽機的設(shè)計
課題完成進度（學(xué)生自述）
第1周--第2周：查找相關(guān)資料，了解國內(nèi)大蔥移栽機現(xiàn)狀；
第3周--第4周：根據(jù)參考文獻中移栽機的工作原理及特點，構(gòu)思設(shè)計方案，并決定采用何種方案。
第5周--第9周：根據(jù)工作要求，查閱相關(guān)手冊，計算選擇主要零件；
第10周--第13周：撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整；
第14周：整理資料準備答辯
存在的問題及整改措施（學(xué)生自述）
存在問題：
由于時間較短及自身精力投入不足，做設(shè)計時不夠仔細、認真。致使三維圖、二維圖、說明書等過于粗糙、不夠精確。
改進措施：
之后，在有時間的時候多關(guān)注畢業(yè)設(shè)計，進一步優(yōu)化和改進。在工作時仔細、認真。
指導(dǎo)教師意見（課題進展情況、優(yōu)缺點、整改措施等）
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
學(xué)院意見
負責(zé)人簽名
年 月 日
XX大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書
學(xué)院
機械電氣化工程學(xué)院
班級
學(xué)生姓名
學(xué)號
課題名稱
鏈夾式大蔥移栽機的設(shè)計
起止時間
2015年10月15日—— 2016 年 5月28日（共 14 周）
指導(dǎo)教師
職稱
課題內(nèi)容
（1） 移栽機的總體機構(gòu)設(shè)計，包括四部分：喂苗機構(gòu)、投苗機構(gòu)、機架和傳動系統(tǒng)。為
了實現(xiàn)大蔥移栽時的零速投苗，根據(jù)工作原理設(shè)計合理的傳動機構(gòu)，并進行理論計
算。
（2）移栽機主要零部件的設(shè)計，如苗夾、開溝器、投苗鏈條限位導(dǎo)軌、夾緊導(dǎo)軌。
（3）對于移栽機的投苗機構(gòu)進行動力學(xué)分析，如投苗輸送鏈、苗夾等，保證機構(gòu)設(shè)計的
合理性。
擬定工作進度（以周為單位）
第1周—第2周???? 通過查找文獻資料，了解發(fā)展現(xiàn)狀。
第3周—第4周??? ? 設(shè)計總體方案。??
第5周—第9周???? 結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。
第10周—第13周?? 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。
第14周?? 整理資料準備答辯。
主要參考文獻
[1] 黃于明，趙章忠編著.蔥蒜類蔬菜栽培技術(shù)[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，1996.
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任務(wù)下達人（簽字）
年 月 日
任務(wù)接受人意見
任務(wù)接受人簽名
年 月 日
注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達人為指導(dǎo)教師。
2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學(xué)生本人。
3、此任務(wù)書一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份
指導(dǎo)教師留存。
鏈夾式大蔥移栽機的設(shè)計
(1.
摘要：本大蔥在我國已成為區(qū)域規(guī)模種植的蔬菜作物之一，由于大蔥栽植農(nóng)藝要求的特殊性，即株距小、直立性要求高，用于其它作物移栽的移栽機基本不能用于大蔥移栽。對于大蔥移栽機，國內(nèi)外雖有研究或產(chǎn)品問世，但都存在移栽后蔥苗直立性差的不足。分析原因，是由于栽植器都采用圓盤式栽植器，蔥苗相對地面速度為零只是在一個時間點上，是瞬間的，時間短，造成蔥苗在相對地面零速的情況下覆土不充分，移栽后蔥苗傾斜，甚至倒伏。為了解決上述零速栽植的問題，作者分析了各種移栽機的結(jié)構(gòu)特點，最終確定采用鏈夾式投苗機構(gòu)。將苗夾和苗槽分別安裝在投苗輸送鏈和喂苗輸送帶上，通過傳動系統(tǒng)使苗夾和苗槽在豎直方向運動時實現(xiàn)同步，保證苗夾能準確的從對應(yīng)苗槽中夾取蔥苗；然后蔥苗在被夾持的狀態(tài)下隨輸送鏈轉(zhuǎn)為水平運動，其水平運動速度與移栽機前進的速度大小相等、方向相反，從而實現(xiàn)在一段距離內(nèi)的零速投苗，能夠?qū)崿F(xiàn)先覆土鎮(zhèn)壓再釋放蔥苗，從而保證了蔥苗移栽后的直立性。
關(guān)鍵詞： 大蔥；鏈夾式；移栽機；零速投苗
中圖分類號: 文獻標識碼：
0引言
大蔥在我國已有3000多年的栽植歷史，大蔥富含多種微量元素，有特殊的辛辣味道，具有良好的調(diào)味和醫(yī)療功效。大蔥在我國不僅栽植歷史悠久，而且栽植面積大，尤其是在我國北方，形成了許多具有地方特色、全國知名的大蔥品種，其中較為著名的有天津的高腳白、陜西的赤水孤蔥以及山東章丘的大梧桐等。隨著國家對“三農(nóng)”問題的關(guān)注度越來越大，以及農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，許多地方將大蔥種植作為特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使得大蔥的種植面積進一步擴大，如山東章丘、天津?qū)氎婧桶不张R泉等地區(qū)的大蔥種植面積甚至超過10萬畝。而且大蔥的種植是在6-7月份，天氣炎熱，人工作業(yè)環(huán)境差，效率低。所以農(nóng)民對實現(xiàn)大蔥移栽機械化的要求越來越迫切，同時對移栽機的性能要求也越來越高，因此設(shè)計一款高性能的大蔥移栽機對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化有著十分重要的意義?？梢蕴岣叽笫[栽植過程中人力和物力資源的利用率，降低成本，同時也提高了勞動生產(chǎn)率和大蔥栽植質(zhì)量。
1總體設(shè)計思路
本課題研究的重點是投苗機構(gòu)：主要問題是“零速投苗”。對于大蔥特殊的要求：高直立性、小株距、覆土深等，設(shè)計了鏈夾式大蔥移栽機，包括四部分：喂苗機構(gòu)、投苗機構(gòu)、機架和傳動系統(tǒng)。
1.1設(shè)計原理
通過三點懸掛，懸掛在拖拉機上，由地輪提供動力，地輪帶動同軸的第一傳動鏈輪，然后經(jīng)過第一傳動鏈和第二傳動鏈輪傳遞給投苗輸送裝置；再由投苗機構(gòu)鏈輪帶動第三傳動鏈輪，由第二傳動鏈和一對錐齒輪將動力傳遞給喂苗輸送裝置。苗夾和苗槽分別安裝在投苗機構(gòu)輸送鏈和喂苗機構(gòu)輸送帶上，兩裝置之間通過選擇合適的傳動比保證苗夾和苗槽在豎直方向的運動同步，以及苗夾運動到水平方向后，所夾持的蔥苗速度能夠與移栽機的速度大小相等、方向相反，即蔥苗實現(xiàn)零速投苗。在合適的位置覆土鎮(zhèn)壓裝置進行覆土鎮(zhèn)壓，之后苗夾再打開，放開蔥苗，以此保證蔥苗的零速投放是一個時間段，而不是一個點。同時為了保證蔥苗在沒進行覆土之前防止開溝后的土回流，影響蔥苗的栽植深度，安裝帶有護板的芯鏵式開溝器。
1.2設(shè)計總體結(jié)構(gòu)
（1）喂苗機構(gòu)：該機構(gòu)主要部分是輸送帶和苗槽，輸送帶根據(jù)移栽作業(yè)要求設(shè)計合理，苗槽安裝在輸送帶上，大蔥移栽的株距等于苗槽之間的距離。該裝置主要起到一個銜接作用，操作人員將盛放在苗箱中的裸蔥苗一棵一棵放入每個苗槽之中，蔥苗隨著苗槽由水平轉(zhuǎn)為豎直運動，到達合適位置后，被安裝在投苗機構(gòu)的苗夾夾取。
（2） 投苗機構(gòu)：該機構(gòu)主要包括限位導(dǎo)軌、夾緊導(dǎo)軌、苗夾和輸送鏈。苗夾安裝在輸送鏈的每個鏈節(jié)上，其間距等于苗槽的間距即大蔥株距，限位導(dǎo)軌主要對鏈條擺動起到限制作用。夾緊導(dǎo)軌主要控制苗夾的開閉，通過兩導(dǎo)軌之間的距離來實現(xiàn)苗夾進入夾緊導(dǎo)軌后逐漸閉合，夾緊蔥苗，然后在合適的位置逐漸打開完成投苗。夾緊導(dǎo)軌使苗夾逐漸閉合，是為了避免蔥苗被夾取時造成的損傷，同時也減小了由于突變引起的機構(gòu)運動沖擊。
通過對喂苗機構(gòu)和投苗機構(gòu)的合理設(shè)計和安裝，實現(xiàn)苗夾在豎直方向與對應(yīng)的苗槽高度一致，保證準確夾取苗槽中的蔥苗；在喂苗機構(gòu)、投苗機構(gòu)和拖拉機之間通過合理的傳動方案，實現(xiàn)苗夾和苗槽在豎直方向運動的同步，以及苗夾在作水平方向運動時速度與移栽機前進的速度大小相等、方向相反，實現(xiàn)零速投苗。操作人員向苗槽放苗是在苗槽的水平運動段，隨即苗槽轉(zhuǎn)為豎直運動，當蔥苗隨著苗槽轉(zhuǎn)為豎直運動后，相應(yīng)的苗夾也進入豎直軌道，在適當位置，苗夾逐漸夾緊，夾住對應(yīng)苗槽中的蔥苗。喂苗機構(gòu)和投苗機構(gòu)繼續(xù)運動，當苗槽的運動方向偏離豎直運動時，蔥苗和苗槽分離。苗夾隨投苗輸送鏈繼續(xù)運動，當苗夾轉(zhuǎn)過900后，轉(zhuǎn)為水平運動，其速度與移栽機前進的速度大小相等、方向相反，實現(xiàn)在一段時間內(nèi)的蔥苗相對于地面速度為零，在這期間完成對蔥苗的覆土和鎮(zhèn)壓，之后苗夾在夾緊導(dǎo)軌的控制下，逐漸打開放開蔥苗。由于苗夾作水平運動有一個時間段，覆土鎮(zhèn)壓裝置有充分時間在蔥苗相對地面速度為零的情況下對蔥苗覆土壓實，因此移栽后的蔥苗直立性好、株距均勻等。
圖1 移栽機示意圖
1.機架Ⅰ 2.開溝器 3.覆土鎮(zhèn)壓輪 4.地輪 5.軸承UCP211 6.第一傳動鏈輪 7.第一傳動鏈 8.第二傳動鏈輪 9.第一投苗機構(gòu)鏈輪 10.投苗輸送鏈 11.第三傳動鏈輪 12.苗夾 13.機架Ⅱ 14.第二投苗機構(gòu)鏈輪 15.限位導(dǎo)軌 16.夾緊導(dǎo)軌 17.放置苗箱板 18.苗槽 19.機架Ⅲ 20.軸承UCP208 21.中間懸掛支架 22.左懸掛支架 23.錐齒輪 24.第二傳動鏈 25.喂苗輸送帶 26.張緊裝置
2關(guān)鍵部件的設(shè)計
2.1苗夾的設(shè)計
苗夾在大蔥移栽過程中起到最終執(zhí)行的功能，苗夾通過苗夾座安裝在投苗機構(gòu)輸送鏈的每個鏈節(jié)上，苗夾從對應(yīng)安裝在喂苗機構(gòu)輸送帶上的苗槽中夾取蔥苗，苗夾的夾苗點的準確性，關(guān)系到蔥苗最終的栽植效果，因此苗夾結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理。苗夾主要由苗夾板、彈簧、牛眼萬向輪、銷子、苗夾座和滾輪等組成
2.2芯鏵式開溝器設(shè)計
芯鏵式開溝器的設(shè)計要考慮以下影響因素：
（1）芯鏵式開溝器的主要作用是保證蔥苗移栽的直立性。犁鏵式開溝器在開溝過程中會有部分土壤回流，蔥苗被苗夾夾持在由豎直轉(zhuǎn)向水平方向運動時，會被回流的土壤阻礙，以至于蔥苗會出現(xiàn)窩根，蔥苗被碰傾斜。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，安裝芯鏵式開溝器，需要使翼板加長。
（2）苗夾的運行軌跡，蔥苗的夾持點位置，需要將芯鏵式開溝器設(shè)計成高度可以調(diào)節(jié)，根據(jù)實驗來選取最合適的安裝高度。由于芯鏵式開溝器和覆土鎮(zhèn)壓輪配合使用來完成蔥苗的覆土鎮(zhèn)壓。
綜合以上因素，芯鏵式開溝器設(shè)計的寬度B=120mm，兩翼板之間的距離 b=100mm，翼板夾角γ=600。
2.3投苗鏈條限位導(dǎo)軌設(shè)計
投苗鏈條限位導(dǎo)的作用：苗夾通過苗夾座安裝在投苗機構(gòu)輸送鏈上，鏈條在運行過程中會出現(xiàn)波動，因此會帶動苗夾波動，這樣會造成苗夾的夾苗點位置的不確定，同時由于波動，相臨苗夾會產(chǎn)生干涉，以至于無法完成移栽。在這種情況下安裝限位導(dǎo)軌，根據(jù)苗夾的運動規(guī)律，設(shè)計出限位導(dǎo)軌的形狀，在限位導(dǎo)軌上銑出凹槽，使得苗夾在豎直和水平方向運動時，苗夾座兩端的限位板在凹槽內(nèi)運動，限制苗夾的抖動；為了減小苗夾座與限位導(dǎo)軌凹槽之間的摩擦力，采用滾動摩擦代替滑動摩擦，在每個苗夾座的四個角安裝滾輪。
2.4夾緊導(dǎo)軌設(shè)計
夾緊導(dǎo)軌的作用是控制苗夾的開閉：根據(jù)苗夾的運動軌跡，在豎直到水平方向上，苗夾需要完成蔥苗的夾取和投放。在此過程中夾緊導(dǎo)軌控制苗夾的打開和夾緊，為了減小苗夾運行過程受到的摩擦力，在苗夾上安裝牛眼萬向輪。具體完成過程是，苗夾在進入豎直方向運動時，萬向輪開始進入夾緊導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌之間的距離會逐漸減小，然后保持該距離，從而使苗夾逐漸夾緊，然后在夾緊的狀態(tài)下豎直運動一段距離。接著苗夾隨輸送鏈轉(zhuǎn)入水平運動，苗夾仍處于夾緊狀態(tài)下，在距苗夾張開點5cm覆土鎮(zhèn)壓輪開始覆土鎮(zhèn)壓，使蔥苗的零速投放在一個時間段內(nèi)，提高蔥苗移栽后的直立度。之后兩夾緊導(dǎo)軌之間的距離逐漸增大，苗夾逐漸打開與蔥苗脫離，完成蔥苗的投放。
3總結(jié)
大蔥在我國部分地區(qū)成為了當?shù)刂鲗?dǎo)型經(jīng)濟作物，其種植面積大，農(nóng)民勞動強大，對于機械移栽迫切需求。實現(xiàn)大蔥移栽機械化，存在兩個難點：一、大蔥的分苗；二、大蔥移栽后的高直立度。
本文主要針對大蔥移栽后的高直立度做了相關(guān)研究。主要研究結(jié)果如下：
（1）根據(jù)大蔥移栽的特性，選擇了鏈夾式大蔥移栽機。
（2）通過喂苗機構(gòu)和投苗機構(gòu)相互配合，實現(xiàn)定距喂苗。在“零速投苗”的前提下設(shè)計相應(yīng)的傳動系統(tǒng)。
（3）確定了最終的鏈式傳輸方案，主要包括：投苗、喂苗輸送帶的功能設(shè)計，鏈圍的設(shè)計和安裝。根據(jù)零速栽植的宗旨，以及株距的要求，進行了移栽機的傳動方案設(shè)計，通過理論計算選擇合適的傳動比，選擇合適的輸送帶。
（4）對投苗機構(gòu)進行動力學(xué)分析，通過理論計算，計算出了整個移栽機所需的牽引力、牽引功率等。并對主要零部件進行了機構(gòu)合理性的分析，如限位導(dǎo)軌、苗夾、夾緊導(dǎo)軌和開溝器等。
但是由于時間倉促等原因造成研究不足，在以下幾個方面可以做進一步研究：
（1）蔥苗標準化育苗：通過田間試驗可以看出，苗的大小、形態(tài)質(zhì)量好壞對移栽的效果很明顯，如果蔥苗較直、挺實則在移栽過程中能夠提高取苗的準確率。
（2）機組結(jié)構(gòu)：整個機組顯得結(jié)構(gòu)太大，造成了重心較為靠后，機構(gòu)看起來不緊湊。今后需要對機構(gòu)進行更合理的設(shè)計。
這是我們在大學(xué)期間所進行的一次非常全面的設(shè)計，為大學(xué)四年所學(xué)知識的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合運用，把大學(xué)四年來所學(xué)的知識貫穿起來，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
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XX大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告
課題名稱 鏈夾式大蔥移栽機的設(shè)計
學(xué)生姓名
學(xué) 號
所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化
班 級
指導(dǎo)教師
起止時間2015.10.15至2016.05.28
機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說 明
一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)包含的內(nèi)容：
1、本課題來源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標的可行性分析；
4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；
6、完成本課題的工作方案及進度計劃；
7、主要參考文獻（不少于7篇）。
二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。
一、本課題來源及研究的目的和意義
大蔥在我國已有3000多年的栽植歷史，大蔥富含多種微量元素，有特殊的辛辣味道，具
良好的調(diào)味和醫(yī)療功效。大蔥在我國不僅栽植歷史悠久，而且栽植面積大，尤其是在我國北方，形成了許多具有地方特色、全國知名的大蔥品種，其中較為著名的有天津的高腳白、陜西的赤水孤蔥以及山東章丘的大梧桐等。隨著國家對“三農(nóng)”問題的關(guān)注度越來越大，以及農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，許多地方將大蔥種植作為特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使得大蔥的種植面積進一步擴大，如山東章丘、天津?qū)氎婧桶不张R泉等地區(qū)的大蔥種植面積甚至超過10萬畝。而且大蔥的種植是在6至7月份，天氣炎熱，人工作業(yè)環(huán)境差，效率低。所以農(nóng)民對實現(xiàn)大蔥移栽機械化的要求越來越迫切，同時對移栽機的性能要求也越來越高，因此設(shè)計一款高性能的大蔥移栽機對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化有著十分重要的意義?？梢蕴岣叽笫[栽植過程中人力和物力資源的利用率，降低成本，同時也提高了勞動生產(chǎn)率和大蔥栽植質(zhì)量。
二、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析
對于移栽機的研究無論是國外還是國內(nèi)都取得了一定的研究成果。目前，市面上流行的移栽機有吊杯式、導(dǎo)苗管式、撓性圓盤式以及鏈夾式。任何一種移栽機都有其自身的特點，能夠適應(yīng)某種或某些作物的移栽，但是都不具有普遍使用性。目前國內(nèi)現(xiàn)有的移栽機主要適用于玉米、棉花、煙苗等大株距、小株高作物移栽。對于大蔥移栽機，國內(nèi)研究較少，國外研究主要在日本，日本的大蔥移栽機產(chǎn)品需要與相應(yīng)的農(nóng)藝相配合，不適應(yīng)我國大田育苗的現(xiàn)狀。
1.吊杯式移栽機
吊杯式移栽機，如圖2-1所示，主要由栽植圓盤、偏心圓盤、導(dǎo)軌、吊杯等組成。作業(yè)時，吊杯始終垂直地面，并隨著圓盤轉(zhuǎn)動，當?shù)醣D(zhuǎn)動到上部時，人工將秧苗放入吊杯中，當轉(zhuǎn)動到預(yù)定位置時，吊杯底部的鴨嘴在導(dǎo)軌的作用下被壓開，秧苗落入穴內(nèi),隨后覆土鎮(zhèn)壓裝置進行覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植。吊杯脫離導(dǎo)軌后，在彈簧的作用下重新閉合，以此循環(huán)。吊杯式移栽機在栽植過程中使秧苗不受沖擊， 圖2-1吊杯式移栽機
但喂苗速度低，適合適合于株距較大的缽苗移栽。
2.導(dǎo)苗管式移栽機
導(dǎo)苗管式移栽機，如圖2-2所示，主要由喂入器、導(dǎo)苗管、扶苗器、開溝器、覆土鎮(zhèn)壓輪和苗架等組成。作業(yè)時，人工將秧苗投入到喂入器的喂苗筒內(nèi)，當喂苗筒轉(zhuǎn)到導(dǎo)苗管的上方時，活門打開，秧苗依靠自身重力作用，落入導(dǎo)苗管內(nèi)，由導(dǎo)苗管將秧苗引入苗溝內(nèi)，通過扶苗器的作用，秧苗保持直立狀態(tài)，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植。導(dǎo)苗管式移栽機不傷苗、較好保持秧苗移栽后的直立性，栽植頻率在 40~60 株/min。
圖2-2導(dǎo)苗管式移栽機 圖2-3撓性圓盤式式移栽機
3.撓性圓盤式移栽機
撓盤式移栽機，如圖2-3所示，主要由供苗輸送帶、撓性盤、鎮(zhèn)壓輪、以及傳動系統(tǒng)組成。作業(yè)時，人工將秧苗放入供苗輸送帶上，供苗輸送帶上等距安裝橡膠塊。輸送帶將秧苗味入撓盤內(nèi)，秧苗隨撓盤旋轉(zhuǎn)到合適位置，撓盤打開，秧苗進去開好的溝內(nèi)，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植。撓盤式移栽機對秧苗株距的適應(yīng)性較好，但栽植深度不穩(wěn)定，無法保證秧苗的高直立性。
4.鏈夾式移栽機
鏈夾式移栽機，如圖2-4所示，主要由機架、導(dǎo)軌、苗夾、鎮(zhèn)壓輪等組成。作業(yè)時，人工將秧苗放到苗夾上，秧苗被苗夾夾持，在鏈條帶動下轉(zhuǎn)動，當秧苗轉(zhuǎn)至苗溝時，苗夾在導(dǎo)軌作用下被打開，秧苗落入苗溝中，然后覆土鎮(zhèn)壓，完成栽植?，F(xiàn)有的鏈夾式移栽機栽植株距準確，栽植后秧苗的直立度較好，喂苗送苗穩(wěn)定可靠。但零速投苗效果不好，易傷苗，容易造成秧苗的漏栽。
圖2-4鏈夾式移栽機
三、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標的可行性分析
1. 任務(wù)要求：大蔥栽植深度較深一般為 15cm 左右，并在后期進行層層覆土，蔥白的質(zhì)量直接影響大蔥的質(zhì)量，因此要杜絕蔥苗移栽時窩根。國內(nèi)雖也有對大蔥移栽機的研制，但是蔥苗入溝時不能保證零速投苗，會造成蔥苗的傾斜、窩根，直接影響大蔥的質(zhì)量。因此，根據(jù)以上大蔥移栽的特性，設(shè)計了一款鏈夾式大蔥移栽機。
2.可行性分析：
（1）移栽機的整體機構(gòu)設(shè)計，為了實現(xiàn)大蔥移栽時的零速投苗，選擇合適的傳動方案，進行理論計算。
（2）移栽機核心部分為喂苗和投苗機構(gòu)兩個部分，輸送鏈的運行平穩(wěn)性直接影響到苗夾取苗的準確性。
（3）對于移栽機主要的零部件進行動力學(xué)分析，如苗夾、開溝器、夾緊導(dǎo)軌、限位導(dǎo)軌等，保證機構(gòu)設(shè)計的合理性。
（4）根據(jù)分析結(jié)果，對方案進行改善，進行樣機試制，進行田間試驗。
四、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
本課題研究的重點是投苗機構(gòu)：主要問題是“零速投苗”。對于大蔥特殊的要求：高直立性、小株距、覆土深等，設(shè)計了鏈夾式大蔥移栽機，包括四部分：喂苗機構(gòu)、投苗機構(gòu)、機架和傳動系統(tǒng)。
1. 喂苗機構(gòu)：該機構(gòu)主要部分是輸送帶和苗槽，輸送帶根據(jù)移栽作業(yè)要求設(shè)計合理，苗槽安裝在輸送帶上，大蔥移栽的株距等于苗槽之間的距離。該裝置主要起到一個銜接作用，操作人員將盛放在苗箱中的裸蔥苗一棵一棵放入每個苗槽之中，蔥苗隨著苗槽由水平轉(zhuǎn)為豎直運動，到達合適位置后，被安裝在投苗機構(gòu)的苗夾夾取。
2. 投苗機構(gòu)：該機構(gòu)主要包括限位導(dǎo)軌、夾緊導(dǎo)軌、苗夾和輸送帶。苗夾安裝在輸送帶的每個鏈節(jié)上，其間距等于苗槽的間距即大蔥株距，限位導(dǎo)軌主要對鏈條擺動起到限制作用。夾緊導(dǎo)軌主要控制苗夾的開閉，通過兩導(dǎo)軌之間的距離來實現(xiàn)苗夾進入夾緊導(dǎo)軌后逐漸閉合，夾緊蔥苗，然后在合適的位置逐漸打開完成投苗。夾緊導(dǎo)軌使苗夾逐漸閉合，是為了避免蔥苗被夾取時造成的損傷，同時也減小了由于突變引起的機構(gòu)運動沖擊。
通過對喂苗機構(gòu)和投苗機構(gòu)的合理設(shè)計和安裝，實現(xiàn)苗夾在豎直方向，與對應(yīng)的苗槽高度一致，保證準確夾取苗槽中的蔥苗；在喂苗機構(gòu)、投苗機構(gòu)和拖拉機之間通過合理的傳動方案，實現(xiàn)苗夾和苗槽在豎直方向運動的同步，以及苗夾在作水平方向運動時速度與移栽機前進的速度大小相等、方向相反，實現(xiàn)零速投苗。
操作人員向苗槽放苗是在苗槽的水平運動段，隨即苗槽轉(zhuǎn)為豎直運動，當蔥苗隨著苗槽轉(zhuǎn)為豎直運動后，相應(yīng)的苗夾也進入豎直軌道，在適當位置，苗夾逐漸夾緊，夾住對應(yīng)苗槽中的蔥苗。喂苗機構(gòu)和投苗機構(gòu)的繼續(xù)運動，當苗槽的運動方向偏離豎直運動時，蔥苗和苗槽分離。苗夾隨投苗輸送帶繼續(xù)運動，當苗夾轉(zhuǎn)過90°后，轉(zhuǎn)為水平運動，其速度與移栽機前進的速度大小相等、方向相反，實現(xiàn)在一段時間內(nèi)的蔥苗相對于地面速度為零，在這期間完成對蔥苗的覆土和鎮(zhèn)壓，之后苗夾在夾緊導(dǎo)軌的控制下，逐漸打開放開蔥苗。由于苗夾作水平運動有一個時間段，覆土鎮(zhèn)壓裝置有充分時間在蔥苗相對地面速度為零的情況下對蔥苗覆土壓實，因此移栽后的蔥苗直立性好、株距均勻等。
五、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法
1. 利用萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)查閱相關(guān)資料，了解大蔥移栽機的發(fā)展現(xiàn)狀。
2. 確定設(shè)計方案。
3. 查閱相關(guān)資料，了解大蔥移栽機，以確定方案中所需的機構(gòu)。
?4. 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教。
5. 利用二維軟件CAD、SW軟件繪制三維裝配圖和零件圖。
6. 參考資料中的計算方法及公式等進行計算校核。
六、完成本課題的工作方案及進度計劃
第1周—第2周???? 通過查找文獻資料，了解發(fā)展現(xiàn)狀。
第3周—第4周?? ??設(shè)計總體方案。??
第5周—第9周??? 結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。
第10周—第13周?? 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。
第14周 ? 整理資料準備答辯。
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學(xué)生簽名
年 月 日
指導(dǎo)教師審閱意見
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日