在水稻钵苗移栽机械中,夹土式钵苗移栽机构是近几年被重点研究的一种能有效提高水稻产量的移栽机构。其移栽轨迹是具有“尖嘴”特征的复杂平面轨迹,这在理论上用结构最简单和经济性好的单行星架行星轮系机构就能实现。传统的轮系机构多位置综合方法不能在设计初期兼顾轨迹点的位置和姿态,因此,提出一种针对轮系机构的多位姿综合方法对水稻钵苗移栽机构的设计具有重要意义。另外,在满足水稻钵苗移栽要求的情况下,非圆齿轮的非圆度直接影响机构的运动性能和使用寿命。为此,本文提出一种能满足水稻钵苗移栽要求,即满足轨迹和姿态要求,并同时能最小化非圆齿轮非圆度尺寸的方法。论文的主要内容如下:1)分析运动学映射理论中关于连杆机构的五位姿综合方法,然后完成行星轮系的五位姿精确综合分析过程,并在无精确解或精确解不满足实际需求的情况下的提出行星轮系的五位姿近似综合方法。2)根据水稻钵苗移栽的设计要求,建立非圆齿轮行星轮系的数学模型,提出奇、偶级非圆齿轮传动比分配的方法,并利用MATLAB GUI平台编写移栽机构的人机交互界面。3)提出在满足移栽需求的条件下最小化非圆齿轮非圆度尺寸和获得两级非圆齿轮具有相近非圆度尺寸的优化方法,并编写基于遗传算法的参数优化界面,利用该界面得到一个满足夹土式钵苗移栽要求的轮系机构。4)根据钵苗移栽要求完成对移栽机构的结构设计,建立移栽机构的三维模型,完成虚拟样机的运动学仿真,研制移栽机构的物理样机,并在本课题组自主研发的试验台上完成取苗试验。基于上述方法,根据这个关于水稻钵苗移栽机构设计的应用实例,通过对比理论轨迹和实际轨迹,验证了理论设计的正确性。