胡萝卜是我国最主要的经济作物之一,我国己成为胡萝卜生产第一大国。目前,全国胡萝卜种植大多采用人工播种或简易条播机播种,存在着费时、费力、费种的问题,且播种质量难以保证。随着人工成本和种子价格的提高,胡萝卜机械化播种水平的落后已严重制约了胡萝卜产业的发展。由于胡萝卜种子颗粒小、非圆球状、容易破碎,且要求实现精量播种。采用机械式排种器无法满足精播要求,且容易发生型孔堵塞和种子破损;采用气吸式排种器容易发生吸孔堵塞而造成周期性漏播。因此,研究适合胡萝卜种子的播种机械是当前胡萝卜种植产业急需解决的一个难题。本文提出了一种新的排种机理,应用光机电一体化技术实现排种功能,并设计了一种新型光机电一体化胡萝卜排种器,实现胡萝卜种子单粒精播,解决了排种器堵塞和种子破损的难题,为其他小粒径蔬菜种子实现机械精播提供借鉴。本文的主要研究内容和成果如下:(1)确定排种器的工作机理为:间歇地输出少量种子,将少量种子分散开来,通过图像识别确定单粒种子的位置,将单粒种子逐一分选出来,最后将分选出来的不连续的种子流转化为连续的种子流,同时等间距地投放到种沟里。(2)设计了一种推种杆式取种装置,能够快速、间歇地输出少量种子,依靠种子的重力和惯性实现充种、清种和投种,对种子损伤程度小。设计了一种种子分选装置。采用电磁阀控制气流的通断来分散种子;通过图像识别获得单粒种子所在型孔位置;通过多组电磁铁驱动的双摇杆投种机构将单粒种子逐一分选出来。设计了一种排种装置。齿形滚子链的每个链结固接一个接种盒,链轮轴固定在滑轨上,使链条机构可以在排种器内左右移动;采用2个步进电机控制齿形滚子链上半段的接种盒进行间歇排种,下半段的接种盒进行连续播种,将不连续的种子流转化为连续的种子流。(3)采用FULENT软件进行分散室内部气流场数值模拟。采用SolidWorks软件进行排种器三维建模,采用COSMOS Motion插件对模型进行运动学仿真。(4)以PC机为平台,采用MATLAB软件编写识别程序,建立一个能快速准确判断单粒种子所在型孔编号的图像识别系统。(5)采用AT89C52单片机作为排种器的控制器,采用Keil开发系统设计C语言控制程序,采用Proteus仿真软件进行硬件与软件仿真。