椭圆-不完全非圆齿轮行星系取苗机构参数优化

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1、2013年6月农业机械学报第44卷第6期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2013．06．012!椭圆－不完全非圆齿轮行星系取苗机构参数优化俞亚新骆春晓俞高红赵雄俞腾飞(浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州310018)摘要:针对椭圆-不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的参数优化是具有非线性、模糊性、强耦合性的多目标复杂优化问题，建立了该机构的运动学模型及优化目标函数，运用参数导引优化方法，通过VisualBasic可视化平台开发了取苗机构运动学优化软件。应用该优化软件可方便地获得的一组机构参数，通过虚拟仿真可以看出所优化的参数能够满足取苗工作轨迹要求。试验样机进

2、行了取苗试验，验证了取苗机构参数的合理性和有效性。关键词:自动移栽机蔬菜钵苗取苗机构参数优化参数导引中图分类号:S223.94;TH112文献标识码:A文章编号:1000-1298(2013)06-0062-07ParametersOptimizationofPick－upMechanismofPlanetaryGearTrainwithEllipseGearsandIncompleteNon-circularGearYuYaxinLuoChunxiaoYuGaohongZhaoXiongYuTengfei(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomatio

3、n，ZhejiangSci-TechUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract:Aimingattheproblemofnonlinearity，fuzziness，strongcouplingandmulti-objectiveofthepick-upmechanismofplanetarygeartrainwithellipsegearsandincompletenon-circulargearinoptimizationprocess，firstly，thekinematicalmodelandoptimizationobjectivefunct

4、ionwereestablished．Usingparameter-guidedoptimizationmethod，thekinematicaloptimizationsoftwarewasdevelopedwithVisualBasicvisualizationplatform．Asetofparameterswereobtainedandoptimizedwhichcouldmeettheworktrajectoryrequirementsofpick-upmechanism．Finally，thefetchingtestwascarriedonexperimentalprototy

5、petoverifytherationalityandeffectivenessoftheparametersofpick-upmechanism．Keywords:AutotransplanterVegetablepotseedlingPick-upmechanismParametersoptimizationParameterguide的依赖性大，需根据不同问题采取不同的措施来调引言整惩罚函数(包括因子)，实际中很难做到，当优化取苗机构是蔬菜钵苗自动移栽机的核心工作部问题是复杂的多目标非线性优化模型时，各目标的［1～2］件，决定着移栽的效率和质量。文献［3～5］提加权值很难确定。文献［

6、9～12］针对插秧机分插机出了旋转式取苗机构，旋转一周取苗2次，可以有效构的多目标多参数优化问题，通过开发人机对话的地提高取苗效率与质量，该机构参数优化是一个复可视化软件进行参数优化，采用试凑法调节参数。杂的多目标、多参数优化问题，具有强耦合性、非线需要使用者对被优化机构的运动学特性、参数变量、性及模糊性，用传统的优化方法很难得到最佳的结优化目标有较深入的了解，不具有普遍适用性而且构参数。遗传算法、模拟退火算法与神经网络是解整个优化过程比较费时，效率较低。文献［13］针对［6～8］决复杂优化问题的良好工具，但是它们对问题插秧机分插机构复杂的优化问题，分析了参数导引收稿日期:2012-10-

7、31修回日期:2013-01-23*国家自然科学基金资助项目(51175477)、浙江省现代农业装备与设施产业创新团队资助项目(2009Ｒ50001)和浙江省自然科学基金资助项目(Y1110691、Ｒ1110502)作者简介:俞亚新，副教授，博士，主要从事机构优化设计和机械动力学研究，E-mail:yyxin@zstu．edu．cn通讯作者:俞高红，教授，博士，主要从事农业种植机械设计与机构学研究，E-mail:yugh