移栽生产在种植业的优势,使移栽机构的重要部件—取苗机构,成为了现代农业机械研究的热点。现有的移栽机构类型较缺乏,行星轮系取苗机构可以实现高速运动,但是在可以实现精确位姿方面的设计方法较少;传动形式较为简单的杆机构可以实现精确位姿要求,但是若想要实现复杂运动,设计难度较大,且在取苗作业过程中,取苗效率不如行星轮系机构且难以提高。所以,为了研发一款效率高、能实现理想工作轨迹的取苗机构,论文基于给定的理想取苗轨迹和关键点的位姿要求,通过机构尺度综合反求计算出杆件尺寸和转动中心,再将杆机构与轮系机构理论设计相结合,研发出能够实现精确位姿的轮系机构。论文主要研究内容如下:1)分析国内外取苗机构的现状,取苗机构的研究虽有一定进展,但是由于其结构的限制,导致取苗效果不符合预期。通过对比现有的行星轮系取苗机构设计方法和传动结构,本文从较优的取苗轨迹和需要满足的精确位姿要求出发,通过对取苗臂秧针尖点运动轨迹与姿态分析,确定四个精确位姿点和一个模糊位姿点建立布尔梅斯特曲线,利用机构尺寸约束,最终得到可行解的方法。2)提出一种新型的非圆齿轮行星轮系取苗机构,分析其机构组成和工作的原理,建立其运动学模型。3)针对蔬菜移栽时,对各个位置和角度的需求,进行了取苗轨迹调整,并确定了取苗机构的运动学目标,基于MATLAB软件中的GUI模块编写取苗机构综合设计软件,通过设计软件可以呈现符合的数据结果和数据图,实现结果的可视化输出。4)利用AutoCAD完成取苗机构的结构设计,利用SolidWorks软件完成所有零部件的三维建模和虚拟装配,最后利用Adams软件进行运动仿真分析,得到仿真取苗轨迹和取苗机构经过设定的五个关键位置时取苗臂的姿态角。验证了仿真之后得到的结果和理论结果具有高度的一致性,由此验证了通过该方法设计出来的取苗机构是正确并可行的。5)完成了取苗机构样机的加工,通过空转试验得到了实际取苗轨迹,与理论轨迹对比验证了轨迹具有高度的相似性;利用工具得到取苗机构经过已设定的五个关键位置点时,取苗臂的方位角分别为169.3°,140.4°,121.8°,125.7°,74.9°,与理论的方位角对比误差非常小,在误差允许范围内。在做了不同转速的取苗试验后,最高转速为60r/min时,取苗成功率可达92%,此试验结果证明本文设计的取苗机构有高度的可靠性。