精量播种具有省种、省工、省时、高产、经济等诸多优点,已成为现代播种技术的发展趋势和主要特征,随着新型精量播种机和先进的种子加工设备的出现,使玉米等大籽粒作物精量播种技术在我国开始大面积推广应用。但目前市面上精播机普遍存在较严重的漏播现象,危及国家粮食安全和农民的种田效益。因此,研究开发简单准确、使用可靠的漏播技术及装置,具有重要的理论意义和实用价值。本文在对国内外研究现状分析的基础上,针对大籽粒作物精量播种机普遍存在漏播现象,提出了一种基于超越离合器的大籽粒作物漏播自补种方法。采用激光光电传感器和霍尔传感器分别监测漏种和排种器转速,依靠排种器自身的超越旋转实现位置无偏差补种和故障报警,设计了排种与补种一体化的漏播自动补种系统,并进行了试验验证。具体的研究内容和结论如下:(1)设计方案的确定依据设计要求,经过多方案对比分析,本文选择排种器内部监测,槽轮超越旋转快速补位式补种方案,确定了漏播自动补种系统的结构方案和监控方案,霍尔传感器实时监测排种器转速,当激光光电传感器监测到漏种时,控制器根据控制算法驱动补种执行机构超越旋转进行补种。(2)硬件系统设计在设计方案确定和元器件选择的基础上,设计并完成了系统控制器、速度监测模块、漏种监测模块、补种模块等硬件模块的电路系统;搭建了由排种装置、传输皮带、机架、驱动装置、控制系统等构成的试验装置。(3)软件系统设计在机械勺轮式排种器工作原理及漏种原因分析的基础上,提出了漏播自动补种控制算法,基于嵌入式技术设计开发了系统各个功能模块相对应的底层驱动和上层应用程序,包括速度监测模块驱动程序、漏种监测模块驱动程序、补种模块驱动程序、监控系统应用程序等。(4)系统调试改装玉米精量排种器性能试验台,优化了补种执行机构和模拟地轮机构的设计,对系统的速度监测模块、漏种监测模块、补种模块等进行了调试,系统各方面运行正常。(5)性能试验本文设计的漏播自动补种系统在2~5 km/h的排种速度下进行了漏播自动补种性能试验。结果表明:1)相对于未安装本漏播补种系统的排种器,运行本系统后平均漏播率由3.6%降低到0.5%,表明机械式排种器播种需要补种;2)在自动补种条件下,连续漏充种数Q≤3粒时,补种时间间隔误差ΔT≤1.37%,漏播率M≤0.8%,表明该系统可实现位置无偏差补种,补种效果满足农艺要求。