设施农业是动植物进行高效生产的一种现代农业生产方式,在一定程度上能够脱离农业生产对自然环境的依赖,获得高产、优质、速生的农业产品,已成为许多国家和地区的重要国民经济支柱产业。育苗工厂是设施农业的最高体现形式,随着育苗工厂的不断发展,自动嫁接机、育苗箱、自动播种机和环境控制系统等自动化机械得到广泛运用,但是育苗工厂内幼苗盘的运输还是以人力移动为主,结合机械自动化发展趋势,实现幼苗盘搬运作业的智能化和自动化,对生产率的提高、劳动力和成本的降低具有重大意义。因此,研究幼苗盘自动搬运机解决幼苗盘在工厂化育苗中的移动问题,具有一定的实际意义和科学研究价值。本文设计了一种幼苗盘自动搬运装置的移动平台,主要研究内容如下:(1)幼苗盘自动搬运装置的移动平台总体方案的确定。育苗工厂内育苗箱的结构、幼苗盘的结构、工厂地面环境和搬运装置的结构等因素决定幼苗盘搬运装置的移动平台的结构形式和实现方式。基于这些影响因素,通过方案对比确定了移动平台的底盘轮系结构和总体设计方案。设计差速式四轮轮系底盘结构转弯半径小且灵活,能够更好的适应于工厂化搬运作业,驱动机构选用直流无刷减速电机控制,能够简化机械结构和控制算法,根据实际作业环境采用磁导航导引控制方式进行路径跟踪实现自主行驶。(2)移动平台的本体结构设计。为保证移动平台运行的稳定可靠性,根据搬运装置的结构和尺寸设计了配套的车架结构,主动轮驱动机构,从动轮机构等,能够满足负载100kg的强度要求,运用ProE软件对本体结构各部分进行三维造型设计并完成整机的虚拟装配,无干涉现象,并运用ANSYS Workbench软件对关键零部件键和传动轴进行有限元分析和校核,发现变形量较小,满足强度要求。(3)移动平台的控制系统设计。以STC89C52RC单片机为微控制器,设计由磁导航传感器、地标传感器、红外避障传感器等多传感器配合的控制系统。对主控板、电机驱动、磁导航、避障报警、直流电源和红外遥控模块进行硬件设计和软件编程,控制移动平台路径跟踪,实现直线、转弯、停车、避障报警、远程遥控和串口通信等功能。(4)移动平台的试制和评价试验。通过测量分析确定转速和PWM占空比、转速和霍尔速度反馈信号周期的拟合关系,用于电机的转速控制;通过试验确定磁导航传感器的最佳安装距离为50mm并在此安装距离下进行位置偏差测量,确定位置纠偏;设置避障传感器阈值为80cm;完成移动平台的整体组装并进行各功能模块的性能测试,满足性能要求;进行运行评价试验,通过空载运行发现问题,经过反复试验修正并验证移动平台机械结构设计的合理性和控制系统的精确性。运载试验结果表明,移动平台能实现稳速运行,可以较好的实现直线和转弯路径跟踪,直线路径位置偏差小于40mm,转弯路径位置偏差小于70mm,能快速平稳的停车和及时的避障报警,可连续运行2h,达到设计要求。