發(fā)布時(shí)間：2021-03-29所屬分類(lèi)：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要自動(dòng)取苗是蔬菜穴盤(pán)苗全自動(dòng)移栽機(jī)的核心技術(shù)，快速、精確、低損傷取苗是蔬菜穴盤(pán)苗自動(dòng)移栽作業(yè)的重要保障。自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)繁多，為使自動(dòng)移栽領(lǐng)域的應(yīng)用或科研人員能夠快速系統(tǒng)了解自動(dòng)取苗技術(shù)，合理選型或設(shè)計(jì)取苗機(jī)構(gòu)，采用文獻(xiàn)綜述和
摘要自動(dòng)取苗是蔬菜穴盤(pán)苗全自動(dòng)移栽機(jī)的核心技術(shù)，快速、精確、低損傷取苗是蔬菜穴盤(pán)苗自動(dòng)移栽作業(yè)的重要保障。自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)繁多，為使自動(dòng)移栽領(lǐng)域的應(yīng)用或科研人員能夠快速系統(tǒng)了解自動(dòng)取苗技術(shù)，合理選型或設(shè)計(jì)取苗機(jī)構(gòu)，采用文獻(xiàn)綜述和歸納總結(jié)的方法，對(duì)國(guó)內(nèi)外自動(dòng)取苗技術(shù)進(jìn)行研究。對(duì)取苗技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)對(duì)比分析，結(jié)果表明：頂出式、頂夾式取苗機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取苗效率高，不易傷苗;指鉗式取苗穩(wěn)定可靠、適應(yīng)性強(qiáng);直落式取苗機(jī)構(gòu)布置靈活，可同時(shí)完成取苗和投苗，但需特制穴盤(pán)，僅適合小苗移栽。當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)取苗技術(shù)發(fā)展所面臨的主要問(wèn)題有：制缽、育苗、取苗等環(huán)節(jié)不匹配;蔬菜生產(chǎn)勞動(dòng)者兼職化老齡化嚴(yán)重;缺乏高性能取苗技術(shù)等。結(jié)合國(guó)內(nèi)外自動(dòng)取苗技術(shù)研究進(jìn)展和我國(guó)蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝和現(xiàn)狀，提出了問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施。針對(duì)取苗技術(shù)的發(fā)展提出以下建議：提高取苗速率，降低缽苗損傷率;簡(jiǎn)單型與智能型并重發(fā)展;向機(jī)-電-液-氣一體式大型機(jī)和機(jī)械式小型機(jī)發(fā)展;取苗機(jī)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞蔬菜;穴盤(pán)苗;移栽;自動(dòng)移栽機(jī);取苗技術(shù)
我國(guó)是蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，2018年蔬菜種植面積達(dá)20438.9khm2，產(chǎn)量7.03億t，人均占有量0.5t，均居世界之首[1]。穴盤(pán)育苗技術(shù)和穴盤(pán)苗的機(jī)械化移栽對(duì)促進(jìn)我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。蔬菜機(jī)械化移栽與傳統(tǒng)手工移栽相比具有以下優(yōu)勢(shì)：1)顯著提高移栽效率，保證作物在最佳移栽期內(nèi)移栽;2)降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本;3)提高移栽質(zhì)量，提升蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì);4)為移栽后的除草、施藥、澆水和收獲等環(huán)節(jié)的機(jī)械化提供便利[2-4]。
目前，我國(guó)蔬菜移栽以人工移栽和半自動(dòng)移栽為主，半自動(dòng)移栽對(duì)穴盤(pán)苗適應(yīng)能力強(qiáng)，但需要人工進(jìn)行取苗、喂苗，移栽機(jī)僅完成自動(dòng)栽植動(dòng)作[5]。人工取苗存在以下缺點(diǎn)：1)機(jī)器在前進(jìn)過(guò)程中由于機(jī)身晃動(dòng)、送苗裝置轉(zhuǎn)動(dòng)等，人工取苗、投苗不方便;2)人手直接作用于柔嫩的幼苗時(shí)，由于穴盤(pán)苗缽體與穴盤(pán)的黏結(jié)性，易造成幼苗莖葉斷裂，導(dǎo)致傷苗率高;3)人工成本高，效率低，當(dāng)移栽機(jī)行走速度較高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)人工取苗、投苗不及時(shí)，增大漏苗率;4)工人工作一段時(shí)間后，易出現(xiàn)疲勞、眩暈，加重漏栽、傷苗等情況的發(fā)生。隨著蔬菜需求量的不斷上升，勞動(dòng)力的短缺及工廠化育苗技術(shù)的發(fā)展，極大促進(jìn)了穴盤(pán)苗全自動(dòng)移栽機(jī)的發(fā)展[6]。全自動(dòng)移栽機(jī)在半自動(dòng)移栽機(jī)的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)供苗、取苗、送苗和收盤(pán)等機(jī)構(gòu)，各機(jī)構(gòu)共同完成蔬菜穴盤(pán)苗的自動(dòng)移栽作業(yè)，移栽效率是半自動(dòng)移栽的2～4倍。
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自動(dòng)取苗是將缽苗從穴盤(pán)中取出、輸送并投入到送苗裝置或栽植器內(nèi)，取苗機(jī)構(gòu)性能好壞直接決定自動(dòng)移栽機(jī)的定植質(zhì)量、效率和穩(wěn)定性[7-9]。對(duì)自動(dòng)取苗技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，有利于使自動(dòng)移栽領(lǐng)域的應(yīng)用人員和研究人員更快速和系統(tǒng)地了解國(guó)內(nèi)外自動(dòng)取苗技術(shù)，合理選取和設(shè)計(jì)自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)。本研究擬對(duì)當(dāng)前蔬菜自動(dòng)取苗技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)梳理與歸納，并對(duì)我國(guó)自動(dòng)取苗技術(shù)面臨的問(wèn)題和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行總結(jié)，以期為相關(guān)人員快速系統(tǒng)了解自動(dòng)取苗技術(shù)，把握取苗技術(shù)的發(fā)展方向提供參考。
1自動(dòng)取苗技術(shù)的分類(lèi)分析
1.1頂出式、頂夾結(jié)合式取苗
頂出式、頂夾結(jié)合式取苗利用頂桿穿過(guò)穴盤(pán)底部的排水口，將穴盤(pán)苗從穴盤(pán)頂入接苗機(jī)構(gòu)或輸送帶，接苗機(jī)構(gòu)夾持缽體，并移送至栽植機(jī)構(gòu)，或輸送帶將穴盤(pán)苗有序輸送到栽植機(jī)構(gòu)[10]。該取苗方式只需頂桿作直線往復(fù)移動(dòng)即可將穴盤(pán)苗頂出，具有動(dòng)作簡(jiǎn)單、取苗效率高、傷苗率低的特點(diǎn)。利用缽苗盤(pán)根由上向下逐漸稠密的缽苗特性[8，11]，頂桿直接作用在根系密集的缽體底部，因此對(duì)缽體盤(pán)根效果和頂桿直徑有一定要求，如果缽體不緊實(shí)或頂桿過(guò)細(xì)，則頂桿易刺入苗缽，造成缽體損傷或取苗失敗[12]。
1.1.1凸輪式頂苗機(jī)構(gòu)
凸輪式頂苗機(jī)構(gòu)送盤(pán)底板下側(cè)背面安裝帶有一排頂桿的頂桿支架，頂桿間距與穴盤(pán)苗的株距相同，凸輪驅(qū)動(dòng)頂桿支架沿導(dǎo)軌方向頂出，再由兩側(cè)復(fù)位彈簧推回，在供苗底板前下方設(shè)有接苗機(jī)構(gòu)[13-14]。頂桿將整排缽苗從穴盤(pán)頂入前方的接苗機(jī)構(gòu)，接苗機(jī)構(gòu)繞定軸旋轉(zhuǎn)至豎直狀態(tài)，穴盤(pán)苗落入正下方分苗機(jī)構(gòu)的承接筒內(nèi)(圖1[13])。為避免凸輪機(jī)構(gòu)與其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉，劉大慶等[15]設(shè)計(jì)了一種凸輪柔索式蔬菜穴盤(pán)苗頂出機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)鋼絲繩一端，鋼絲繩另一端拉動(dòng)取苗頂桿，彈簧驅(qū)動(dòng)頂桿頂出，凸輪柔索機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)頂桿收回，鋼絲繩傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)凸輪機(jī)構(gòu)與頂桿機(jī)構(gòu)分離。
1.1.2曲柄滑塊式頂苗機(jī)構(gòu)
曲柄滑塊式自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)頂桿將穴盤(pán)苗頂出[16-18]，由接苗機(jī)械手夾取、移送頂出的穴盤(pán)苗并進(jìn)行投苗，其動(dòng)作可分解為供苗、頂苗、送苗和投苗，金鑫等[17]等設(shè)計(jì)了頂夾式取苗機(jī)構(gòu)(圖2)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)建模、仿真和精度綜合分析等方法，優(yōu)選出最佳取苗參數(shù)：曲柄頂苗機(jī)構(gòu)初始相位角φd=108°，曲柄長(zhǎng)度a=78mm，連桿長(zhǎng)度b=112mm，偏距e=20mm，頂苗曲柄轉(zhuǎn)速范圍10～30r/min。以番茄穴盤(pán)苗為取苗對(duì)象，該自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)取苗效率可達(dá)140株/min，取苗成功率超過(guò)95%。
1.1.3伺服推桿式頂苗機(jī)構(gòu)
楊傳華[19]等采用高速伺服電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)頂桿進(jìn)行取苗，伺服電動(dòng)缸具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)速度快、易控制等特點(diǎn)，簡(jiǎn)化了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)的頂苗機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)頂桿精準(zhǔn)的推出和退回，為防止缽體破損和提高取苗效率，伺服電動(dòng)缸采取慢速推出穴盤(pán)苗，快速退回的方式。該自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)可降低秧苗移栽的損傷率，有利于快速緩苗，對(duì)番茄穴盤(pán)苗進(jìn)行取苗試驗(yàn)，取苗成功率達(dá)90%以上。
1.1.4氣動(dòng)式頂苗機(jī)構(gòu)
氣動(dòng)式頂苗機(jī)構(gòu)采用氣缸作為動(dòng)力元件，驅(qū)動(dòng)頂桿將整排穴盤(pán)苗頂出，由穴盤(pán)苗前方的機(jī)械手將整排穴盤(pán)苗轉(zhuǎn)送至輸送帶，輸送帶再將穴盤(pán)苗送至栽植機(jī)構(gòu)[20-22]，類(lèi)似機(jī)型的生產(chǎn)廠家有意大利Ferrari公司、法國(guó)Picador公司、英國(guó)Pearson公司等。韓長(zhǎng)杰等[20]設(shè)計(jì)了硬質(zhì)穴盤(pán)苗自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，由橫向移位氣缸驅(qū)動(dòng)穴盤(pán)卡盤(pán)架沿直線導(dǎo)桿橫向移動(dòng)，縱向移位氣缸驅(qū)動(dòng)穴盤(pán)實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)，由氣缸驅(qū)動(dòng)的頂桿將穴盤(pán)中的穴盤(pán)苗推出至接苗板，翻轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)接苗板至豎直位置時(shí)進(jìn)行投苗，取苗速度為72株/min，頂出可靠率達(dá)100%。
1.1.5頂桿與射流組合式取苗
高捷等[23]采用頂桿與射流組合式取苗，推桿頂入缽腔，打破穴盤(pán)與缽體之間的粘結(jié)力，利用氣流非接觸取苗。但此種取苗方式僅適于盤(pán)根效果好的穴盤(pán)苗，且功耗較大。Shaw[24]先利用高壓氣流松脫苗缽，再利用頂桿將穴盤(pán)苗頂出(圖3)，頂桿末端設(shè)有若干斜向前方的噴嘴，取苗時(shí)噴嘴靠近缽體并噴射高壓氣體使缽體與缽腔分離，再用頂桿將穴盤(pán)苗頂出。試驗(yàn)證明，取苗成功率從不使用氣流輔助沖擊的65%提高到95%。
1.2指鉗式取苗
指鉗式取苗可分為插入夾持式和直接夾持式。1)插入夾持式取苗末端執(zhí)行器利用1對(duì)或多個(gè)取苗針插入并夾緊缽苗缽體，在自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下將穴盤(pán)苗從穴盤(pán)取出，移送至送苗機(jī)構(gòu)或栽植機(jī)構(gòu)正上方，取苗針?biāo)砷_(kāi)并推出缽苗，完成1次取苗[25-27](圖4(a)[28])。該取苗方式利用缽體的基質(zhì)-根系復(fù)合特性[29-32]，成功率高、送苗過(guò)程可靠，應(yīng)用廣泛，但在取苗針在插入、夾持和移動(dòng)缽苗過(guò)程中，取苗針可能破壞莖葉或缽體、刺穿莖葉，特別是對(duì)于西蘭花、甘藍(lán)等展幅較大的葉菜類(lèi)穴盤(pán)苗。另外，插入式自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)對(duì)取苗針運(yùn)動(dòng)軌跡、取苗和投苗的位姿有較高要求，送苗穩(wěn)定性還需進(jìn)一步研究。2)直接夾持式取苗機(jī)構(gòu)利用末端執(zhí)行器的機(jī)械手指夾持缽苗莖部進(jìn)行取苗、投苗[33-36]，如寧津金利達(dá)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的田耐爾自動(dòng)秧苗移栽機(jī)夾莖式取苗機(jī)械手(圖4(b))。由于穴盤(pán)苗展寬、莖粗、苗高以及苗在缽腔的生長(zhǎng)位置都具有隨機(jī)性，缽體與穴盤(pán)具有一定粘結(jié)力，機(jī)械手在夾持拔拉過(guò)程中易造成秧苗莖葉損傷，使穴盤(pán)苗移栽后的緩苗期增長(zhǎng)，所以，夾莖式取苗適合直立度較好、莖部粗壯的缽苗，如番茄、辣椒等。
1.2.1滑道式取苗機(jī)構(gòu)以滑道機(jī)構(gòu)
作為取苗運(yùn)動(dòng)軌跡的取苗機(jī)構(gòu)，可完成復(fù)雜的取苗和輸送動(dòng)作，但存在取苗效率低、機(jī)構(gòu)振動(dòng)和沖擊較大、滑道磨損導(dǎo)致取苗精度下降等問(wèn)題[38-43]。Choi等[38]研發(fā)了多桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的滑道式自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，由固定滑道、曲柄(驅(qū)動(dòng)桿)、連桿、搖桿和滑塊等組成(圖5(a))，取苗針安裝在滑塊上，搖桿和滑道控制取苗針的位置和姿態(tài)。取苗裝置由2個(gè)取苗針、2個(gè)推苗環(huán)、活塞桿和導(dǎo)向板組成。取苗針固定在導(dǎo)向板上，活塞桿在兩導(dǎo)向板之間往復(fù)移動(dòng)，使取苗針插入夾緊缽體或放松推出缽體(圖5(b))，取苗效率為30株/min，取苗成功率為97%。李華等[44]設(shè)計(jì)了行星輪系驅(qū)動(dòng)的滑道式自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，取苗效率為62株/min，移栽合格率為93.4%。胡敏娟等[45]設(shè)計(jì)了不完全齒輪齒條驅(qū)動(dòng)的滑道式自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，取苗效率為80株/min，成功率為80.4%。
1.2.2直線滑臺(tái)式取苗機(jī)構(gòu)
直線滑臺(tái)式取苗機(jī)構(gòu)由多個(gè)滑臺(tái)組合而成，驅(qū)動(dòng)取苗機(jī)械手完成預(yù)定軌跡[46-50]。韓綠化等[46]研發(fā)了溫室穴盤(pán)苗自動(dòng)移栽機(jī)，采用直角坐標(biāo)式移動(dòng)滑臺(tái)來(lái)驅(qū)動(dòng)兩指四針鉗夾式末端取苗執(zhí)行器完成取苗和送苗，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸送裝置進(jìn)行間歇供苗(圖6(a))。取苗末端執(zhí)行器主要由微型氣缸、彈簧、橡膠氣囊、叉形夾取針等組成，利用橡膠氣囊和外圍收緊彈簧撐開(kāi)和收緊兩根氣缸機(jī)械手指，橡膠氣囊和彈簧均具有一定柔性，該機(jī)械手依據(jù)缽苗物理力學(xué)特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減輕取苗過(guò)程對(duì)缽苗的損傷(圖6(b))，以西蘭花、辣椒、番茄、黃瓜穴盤(pán)苗為移栽對(duì)象進(jìn)行取苗試驗(yàn)，取苗成功率大于90%。Ryu，KH[51]、Feng等[52]研制的直線滑臺(tái)式氣動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)整盤(pán)穴盤(pán)苗進(jìn)行監(jiān)測(cè)，取苗機(jī)械手只抓取正常穴盤(pán)苗進(jìn)行移栽。
1.2.3旋轉(zhuǎn)升降式取苗機(jī)構(gòu)
旋轉(zhuǎn)升降式取苗機(jī)構(gòu)的機(jī)械手固定在可旋轉(zhuǎn)和升降的機(jī)架上，機(jī)械手活動(dòng)范圍為一圓柱體內(nèi)。嚴(yán)霄月等[53]借鑒日本井關(guān)PVHR2型旋轉(zhuǎn)托杯式半自動(dòng)移栽機(jī)，設(shè)計(jì)了一種“一”型旋轉(zhuǎn)升降式取苗機(jī)構(gòu)的全自動(dòng)移栽機(jī)(圖7(a))。凸輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)取苗執(zhí)行器取苗和投苗，以黃瓜穴盤(pán)苗為移栽對(duì)象，實(shí)現(xiàn)整排取苗間隔投苗功能。旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)用于協(xié)助取苗末端執(zhí)行器完成下降夾苗、上升、順時(shí)針轉(zhuǎn)90°至投苗位置投苗、逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°回到取苗位置一系列動(dòng)作。以黃瓜苗為取苗對(duì)象，當(dāng)自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)取苗效率為90株/min時(shí)，取苗成功率為75%，當(dāng)取苗效率為60株/min時(shí)、取苗成功率可達(dá)95%。另外，張俊雄等[54]提出了“十”型旋轉(zhuǎn)升降式取苗機(jī)構(gòu)(圖7(b))，宋琦等[55]提出了“口”型旋轉(zhuǎn)升降式雙排取苗機(jī)構(gòu)，均通過(guò)減少空行程使取苗效率進(jìn)一步提高。
1.2.4多桿驅(qū)動(dòng)式取苗機(jī)構(gòu)
多桿驅(qū)動(dòng)式取苗采用平面多桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)取苗機(jī)械手來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取苗[56-60]。曲柄為主動(dòng)桿，通過(guò)連桿帶動(dòng)搖桿擺動(dòng)，取苗針固定在連桿上，多桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)取苗針插入并夾緊穴盤(pán)苗缽體，穴盤(pán)苗隨連桿移動(dòng)，當(dāng)穴盤(pán)苗到達(dá)投苗口的正上方時(shí)，排苗桿將穴盤(pán)苗撥下，穴盤(pán)苗豎直落入栽植機(jī)構(gòu)中，完成一次取苗(圖8(a)[56])。謝守勇等[61]設(shè)計(jì)了斜插式夾持式取投苗裝置(圖8(b))，由雙曲柄多桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)取苗機(jī)械手完成取投苗，主動(dòng)桿轉(zhuǎn)速為12r/min，苗盤(pán)傾斜角度為45°時(shí)，取投苗效果最佳，此時(shí)基質(zhì)破碎率為3.13%，取投苗成功率為94.44%。
1.2.5旋轉(zhuǎn)行星系式取苗機(jī)構(gòu)
旋轉(zhuǎn)式行星系式自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)將橢圓齒輪機(jī)構(gòu)或偏心齒輪-非圓齒輪機(jī)構(gòu)和非圓齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合，是一類(lèi)新型高速自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，行星輪系自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)每旋轉(zhuǎn)1周可進(jìn)行2次取投苗，實(shí)現(xiàn)高速取苗[62-71]，但旋轉(zhuǎn)式行星系取苗臂為高速平面復(fù)合運(yùn)行，具有較大的慣性力。葉秉良等[72]設(shè)計(jì)了偏心齒輪-非圓齒輪行星系自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)(圖9)，并對(duì)該取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性分析，優(yōu)選出最佳的參數(shù)組合方案。
1.3直落式取苗
空氣整根營(yíng)養(yǎng)缽育苗相對(duì)于普通穴盤(pán)育苗，可顯著提高蔬菜產(chǎn)量，空氣整根營(yíng)養(yǎng)缽的缽腔為底大上小的錐臺(tái)體，只能采用缽苗從穴盤(pán)直接落下的取苗方式。取苗時(shí)，穴盤(pán)苗以豎直姿態(tài)從穴盤(pán)脫落，直接落入送苗裝置或栽植機(jī)構(gòu)。直落式取苗可分為機(jī)械下壓式、負(fù)壓式、氣吹式等，其機(jī)構(gòu)布置較靈活，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)有序取苗，可同時(shí)完成取苗和投苗[73]，缺點(diǎn)是需要定制特殊穴盤(pán)，穴盤(pán)苗在下落過(guò)程中容易對(duì)幼苗莖葉造成損傷，該取苗方式只適合生長(zhǎng)均勻，且幼苗展寬小于穴盤(pán)缽腔尺寸的穴盤(pán)苗。
1.3.1機(jī)械下壓式取苗
馬旭等[74]研制了機(jī)械下壓式空氣整根穴盤(pán)苗自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)，撥指套沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)撥指套與杠桿右端接觸時(shí)，杠桿右端上升左端下降，杠桿左端將投秧爪架壓下，安裝在投秧爪架上的投秧爪將穴盤(pán)苗壓下，完成投苗，雙導(dǎo)柱起導(dǎo)向作用，投苗結(jié)束后回位彈簧將投苗抓架拉回，等待下一周期取苗(圖10)。
1.3.2負(fù)壓式取苗
負(fù)壓式取苗利用電磁鐵或氣缸驅(qū)動(dòng)的活塞產(chǎn)生真空度進(jìn)行取苗，由真空筒、導(dǎo)苗管、電磁鐵、活門(mén)等組成。當(dāng)穴盤(pán)苗到達(dá)投苗口時(shí)，電磁鐵帶動(dòng)真空筒內(nèi)的活塞移動(dòng)使與真空筒連通的導(dǎo)苗管內(nèi)形成負(fù)壓，外部大氣壓使導(dǎo)苗管的活門(mén)關(guān)閉，當(dāng)導(dǎo)苗管內(nèi)的真空度增大到一定值時(shí)，穴盤(pán)苗在大氣壓力和自身重力的作用下落入導(dǎo)苗管，此時(shí)導(dǎo)苗管內(nèi)的氣壓與大氣壓相等，活塞門(mén)張開(kāi)，完成取苗[75-77]。
孫廷琮等[78]設(shè)計(jì)了負(fù)壓水流式取苗裝置，利用風(fēng)機(jī)在投苗管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，穴盤(pán)苗在負(fù)壓、水流沖擊和穴盤(pán)苗重力的聯(lián)合作用下，落入投苗管內(nèi)，完成取苗。Huang[79]設(shè)計(jì)了可采用水流噴射下壓取苗的可拆卸苗盤(pán)，利用高壓水流進(jìn)行取苗，取苗效率高，但移栽機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)需攜帶大量水，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
1.3.3氣吹式取苗和氣缸推出式取苗
王蒙蒙[73]根據(jù)下壓式取苗方案的原理，提出氣吹式取苗和氣缸推出式取苗2種取苗方案(圖11)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，氣吹式取苗對(duì)秧苗傷害小，但對(duì)缽體傷害大，僅適用于根系發(fā)達(dá)的穴盤(pán)苗，并且氣吹式取苗動(dòng)力消耗大，吹氣時(shí)有噪音。氣缸推出式取苗相對(duì)于氣吹式取苗，動(dòng)力消耗小，對(duì)缽體傷害較小，對(duì)作物種類(lèi)適應(yīng)性強(qiáng)，但容易對(duì)穴盤(pán)苗的莖葉造成損傷。
通過(guò)對(duì)各自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析，頂出式、頂夾式取苗機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，取苗效率高，不易傷苗;指鉗式取苗性能穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng);直落式取苗機(jī)構(gòu)布置靈活，可同時(shí)完成取苗和投苗，但需特制的穴盤(pán)，僅適合小苗移栽(表1)。——論文作者：文永雙張俊雄*袁挺譚豫之
