在农业种植领域中,采用全自动移栽机进行栽植能提高作物栽种效率和农作物产量,同时降低生产成本,因此,全自动移栽机具有广阔的应用前景和研究意义。但由于取喂苗系统存在取苗效率和成功率较低,伤苗率较高等缺点,全自动移栽机的发展与应用受到了一定的限制。本课题针对全自动移栽机取喂苗系统存在的缺点,提出了对称单摆式取喂苗系统,研究了系统的取喂苗效率、稳定性和伤苗率等。具体研究内容包括以下几个方面:（1）通过对取喂苗系统工作原理分析,提出了对称单摆取喂苗轨迹和整体系统,基于力学与结构分析对系统各机构进行了选型,利用UG建立了系统整体机构的三维模型。（2）通过气动原理分析建立了气缸-机构动力学模型,并利用SIMULINK进行了模型搭建与仿真,分析了气缸缸径、工作气压和进气腔初始容积对气缸运动规律的影响。结果表明:气缸响应速度与缸径,初始容积成反比,与工作气压成正比,根据气缸运动规律确定了气缸缸径为25 mm,工作气压为0.4-0.6 MPa。（3）为满足控制系统要求,对关键硬件进行了选型,通过对系统执行元件分析,确定了PLC输入输出地址分配,完成了电气原理设计。根据气缸的运动规律,确定了取喂苗系统的取苗效率为90株/min,设计了气缸的控制策略。根据控制策略,利用UG进行了对称单摆取喂苗系统仿真实验,分析了取苗效率为90株/min时系统对伤苗率、系统稳定性和气缸寿命的影响。结果表明:对称单摆系统比非对称系统具有更小的伤苗率、更好的系统稳定性和更长的气缸寿命,比机械式取苗系统具有更小冲击力。对称系统机械手的最大角位移偏差仅为0.003 rad,小于非对称系统的0.008 rad。对称系统机械手插入苗株的速度和最大突变力分别为0.29 m/s和1.2 N,明显小于非对称系统的0.6 m/s和2.2 N,对称系统对苗株的伤害更小。（4）根据虚拟样机尺寸制造了试验平台,根据相关资料确定了以苗株种类z、基质含水率w、取苗深度h和工作气压p为试验参数,以取苗成功率S₁和苗株完整率S₂为评价指标,在90株/min取苗效率下进行了多因素正交试验和系统可靠性试验。结果表明:取喂苗系统在不同因素水平下最高取苗成功率与苗株完整率分别为98.61%与97.22%,此时苗株种类为辣椒,含水率为35%,取苗深度为40 mm,工作气压为0.6 MPa。在最恶劣的工作参数下仍能保持较高的成功率为86.11%,说明系统能适应不同工况条件,具有较好的普适性。可靠性试验中平均取苗成功率为95.46%,标准偏差为2.06,成功取出的苗株形态基本一致,与正交试验中相同参数组合的成功率对比,偏差为3.30%,表明该系统可靠性高。综上所述,对称单摆取喂苗系统在90株/min取苗效率下能够达到设计指标,满足设计要求。