CN111436262B - 大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构及其设计方法 - Google Patents

大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构及其设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法。单行星架式移栽机构大大限制移栽位移量。本发明中第一机架内的第一太阳轮与第一中间轮啮合或第二太阳轮与第二中间轮啮合，小齿轮与大齿轮啮合，中型齿轮一与中型齿轮二啮合，驱动与中型齿轮二固定的第二机架；第二机架内的移栽臂凸轮和移栽臂摆杆作用以及端部齿轮和移栽臂齿轮啮合驱动移栽臂壳体，拉线凸轮、拉线摆杆、拉线摆动块和拉线驱动推杆；弹簧一端与移栽臂壳体固定，另一端与推杆固定；取苗针固定座与推杆固定；两根取苗针尾部均与取苗针固定座铰接，中部均与移栽臂壳体上的滑道构成滑动副。本发明能实现更大的移栽位移量，满足大摆角设计要求。

Description

大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构及其设计方法
技术领域
本发明属于农业机械领域，尤其涉及一种大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法。
背景技术
有些钵苗需要被栽入花盆，而空花盆通过输送带从秧箱的后方运输入，经移栽机构栽完苗后运输出。这就需要钵苗移栽机构从取苗点至栽苗点有较高的位移量。而现有成熟的单行星架式移栽机构受限于非圆齿轮的尺寸与结构，会大大限制移栽位移量。另外，现有各种行星架式移栽机构的移栽臂壳体难以实现大摆角设计要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明采用的大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构，包括第一机架、输入轴、第一机架第二轴、第一机架第三轴、第一太阳轮、第一中间轮、第二太阳轮、第二中间轮、小齿轮、大齿轮、中型齿轮一、中型齿轮二、第二机架、移栽臂凸轮、拉线凸轮、移栽臂摆杆、拉线摆杆、拉线摆动块、移栽臂齿轮、移栽臂壳体、取苗针固定座、取苗针和拉线。第一太阳轮与支座固定；第二太阳轮与第一太阳轮固定；输入轴通过轴承支承在支座上，并与第一机架固定；第一机架第二轴和第一机架第三轴均通过轴承支承在第一机架内；所述的第一中间轮、小齿轮、第二中间轮和中型齿轮一均固定在第一机架第二轴上，大齿轮固定在第一机架第三轴上；所述的中型齿轮二空套在第一机架第三轴上；第一太阳轮和第二太阳轮都是不完全齿轮，第一太阳轮与第一中间轮相啮合或第二太阳轮与第二中间轮相啮合；所述的小齿轮与大齿轮相啮合，中型齿轮一与中型齿轮二相啮合；所述的小齿轮、大齿轮、中型齿轮一和中型齿轮二都是圆齿轮；所述小齿轮与大齿轮的传动比是2：1；中型齿轮一和中型齿轮二的传动比是1：1。所述的第二机架与中型齿轮二通过空套在第一机架第三轴上的连接套固定，且第二机架通过轴承支承在第一机架第三轴伸出第一机架外的一端；所述的移栽臂凸轮和拉线凸轮均固定在第一机架第三轴上；第二机架第二轴和第二机架第三轴均通过轴承支承在第二机架内；移栽臂摆杆一端铰接的滚子与移栽臂凸轮构成凸轮副，中部与第二机架轴二构成转动副，另一端固定设有端部齿轮；端部齿轮与固定在第二机架第三轴上的移栽臂齿轮相啮合；所述拉线摆杆的一端固定在第二机架第二轴上，另一端铰接的滚子与拉线凸轮构成凸轮副；第二机架第二轴伸出第二机架外的一端固定有拉线摆动块；第二机架第三轴伸出第二机架外的一端与移栽臂壳体固定；推杆与拉线摆动块通过拉线连接，并与移栽臂壳体构成滑动副；弹簧设置在移栽臂壳体内，一端与移栽臂壳体固定，另一端与推杆固定；取苗针固定座与推杆固定；两根取苗针呈10～30°夹角布置，尾部均与取苗针固定座铰接，中部均与移栽臂壳体上的滑道构成滑动副。
该大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法，具体如下：
步骤一、求解单行星架式杆组的参数解和传动比，具体如下：
①将第二机架和移栽臂壳体视为固定在一起的一根连杆，第二机架和移栽臂壳体的夹角为0°，然后将连杆视为一端与第一机架铰接，另一端与取苗针固定，形成单行星架式杆组；在与输入轴垂直的一个平面内设置坐标系XOY，设输入轴的中心轴线在坐标系XOY 的投影点Q0坐标为(x0,y0)，给连杆与取苗针固定的那端端点预设轨迹，当连杆与取苗针固定的那端端点从预设轨迹上预设的位置点P1(x1,y1)运动到预设的位置点Pi(xi,yi),i＝2或3时，连杆与第一机架的动铰链点从位置点Qc1(xc1,yc1)运动到位置点Qci(xci,yci)，Qci(xci,yci) 与Qc1(xc1,yc1)的坐标变换存在以下关系：
Figure GDA0002957238760000021
其中：
位移变换矩阵
Figure GDA0002957238760000022
位移变换矩阵中各元素：D11i＝cosθ1i，D12i＝-sinθ1i，D13i＝xi-x1cosθ1i+y1sinθ1i，D21i＝sinθ1i，D22i＝cosθ1i，D23i＝yi-x1sinθ1i-y1cosθ1i，D31i＝0，D32i＝0，D33i＝1；θ1i＝θi-θ1；θ1i为θi与θ1的角度差；θi为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时取苗针的方位角，是预先设定的已知量；θ1为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时取苗针的方位角，是预先设定的已知量；T为转置符号。方位角定义为顺时针转到X轴正方向的转角。
根据第一机架杆长不变的条件，有：[Qci-Q0]T[Qci-Q0]＝[Qc1-Q0]T[Qc1-Q0]。
结合第一机架杆长不变的条件和位移变换矩阵方程，得：
Ai1(x0xc1+y0yc1)+Ai2(y0xc1-x0yc1)+Ai3x0+Ai4y0+Ai5xc1+Ai6yc1+Ai7＝0 (1)
其中
Ai1＝1-D11i，Ai2＝D12i，Ai3＝-D13i，Ai4＝-D23i
Ai5＝D11iD13i+D21iD23i，Ai6＝D12iD13i+D22iD23i，
Figure GDA0002957238760000031
预设轨迹上三个位置点P1，P2和P3对应的取苗针方位角分别设为θ1，θ2和θ3，则由式(1)得：
Figure GDA0002957238760000032
其中
G20＝A21x0+A22y0+A25，K20＝A21y0-A22x0+A26
N20＝A23x0-A24y0+A27，G30＝A31x0+A32y0+A35
K30＝A31y0-A32x0+A36，N30＝A33x0+A34y0+A37
设定连杆和第一机架的铰接轴与输入轴中心轴线的距离为r，则有关系式：
(xc1-x0)2+(yc1-y0)2＝r2 (3)
从而得到Q0的解曲线：
Figure GDA0002957238760000033
②将x0限定在预设范围内，并以预设步长对x0取值，通过式(4)求对应的y0值，得(x0, y0)的解曲线。然后将(x0,y0)代入式(2)和(3)，得Qc1(xc1,yc1)的解曲线。
③将r限定预设范围，并按预设步长对r取值，r的预设步长小于0.05；针对每个r值，重复步骤②，从而得到多组布尔梅斯特曲线，获得(x0,y0)以及(xc1,yc1)的解域面。
④对于每个(x0,y0)以及(xc1,yc1)解，进行如下计算：
Figure GDA0002957238760000034
l为连杆的长度，
Figure GDA0002957238760000036
为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时第一机架的方位角，
Figure GDA0002957238760000037
为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时连杆的方位角，ψ为推杆完全推出状态下取苗针头部尖点和移栽臂壳体转动中心的连线与推杆的夹角；
由于第一机架和连杆的杆长不变，任一组(x0,y0)以及对应的(xc1,yc1)解均满足下式：
Figure GDA0002957238760000035
连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时第一机架的方位角，以及连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时连杆的方位角由式(5)计算得到：
Figure GDA0002957238760000041
将获得的每组
Figure GDA0002957238760000042
以及
Figure GDA0002957238760000043
进行三次样条拟合，从而得到
Figure GDA00029572387600000413
与
Figure GDA00029572387600000412
的转角关系式，
Figure GDA00029572387600000414
为连杆的方位角函数表达，
Figure GDA00029572387600000411
为第一机架的方位角函数表达。
⑤根据180mm＜l＜240mm，100mm＜r＜140mm，以及
Figure GDA00029572387600000415
与
Figure GDA00029572387600000416
转角关系曲线的单调性，选取l、r、
Figure GDA0002957238760000044
ψ的一个较优解，以及较优解对应的(x0,y0)、(xc1,yc1)和
Figure GDA0002957238760000045
与
Figure GDA0002957238760000046
的转角关系式；
通过式(6)得连杆与取苗针固定的那端端点P(xp，yp)的完整运动轨迹：
Figure GDA0002957238760000047
至此，求解出单行星架式杆组的参数解，单行星架式杆组的参数解包括连杆和第一机架的铰接轴与输入轴中心轴线的距离r、连杆的长度l、取苗针与移栽臂壳体的夹角ψ、第一机架的方位角
Figure GDA00029572387600000417
连杆的方位角
Figure GDA00029572387600000418
⑥利用
Figure GDA00029572387600000419
与
Figure GDA00029572387600000420
的转角关系式，得到
Figure GDA00029572387600000421
的函数式，则由
Figure GDA00029572387600000422
函数式求一次导数再求倒数后，便得到第一机架与连杆的传动比
Figure GDA00029572387600000423
函数式；
然后对传动比曲线进行重构：
在传动比曲线上寻找两个分隔点，将传动比曲线分隔成曲线段I、II和III，接着将曲线段I平移拼接至曲线段III，并将拼接后的传动比曲线移至从太阳轮组件转角为零开始，重构后的传动比i0曲线中太阳轮组件转角为0～(α2-α1)对应的曲线段为第一太阳轮与第一中间轮的传动比关系曲线，太阳轮组件转角为(α2-α1)～360°对应的曲线段为第二太阳轮与第二中间轮的传动比关系曲线。其中，太阳轮组件由第一太阳轮和第二太阳轮组成；两个分隔点对应的太阳轮组件转角α分别为α1和α2，两个分隔点对应的传动比i值相同，且
Figure GDA0002957238760000048
步骤二、根据移栽臂壳体在实际移栽作业时偏转角度最大值和移栽臂摆杆在实际移栽作业时偏转角度的最大值求解角度放大系数k，k的值等于移栽臂摆杆上的端部齿轮与移栽臂齿轮的传动比；在连杆与取苗针固定的那端端点P(xp，yp)的完整运动轨迹上选取多个角度控制点Pt，针对每个控制点Pt计算
Figure GDA0002957238760000049
和
Figure GDA00029572387600000410
的值，确定第二机架的角度值，然后根据移栽臂壳体在实际移栽作业时与每个控制点对应位置处要求的角度值和角度放大系数k 求解移栽臂摆杆在实际移栽作业时与每个控制点对应位置处的偏转角度εt；将移栽臂摆杆相对第二机架的各偏转角度离散值利用样条拟合得到移栽臂摆杆的偏转角度εt函数；设定
Figure GDA0002957238760000051
为第二机架相对第一机架的转角，则移栽臂凸轮的转动角度为
Figure GDA0002957238760000052
移栽臂凸轮的转动角度和移栽臂摆杆的偏转角度均求得后，建立移栽臂凸轮的转动角度和移栽臂摆杆的偏转角度的函数关系式
Figure GDA0002957238760000053
其中，ε0为移栽臂摆杆的初始偏转角度；接着，给定移栽臂凸轮的基圆半径、移栽臂摆杆长度和固定在移栽臂摆杆上的滚子的半径，建立移栽臂凸轮的数学模型，并确定由移栽臂摆杆和移栽臂凸轮组成的凸轮副的中心距；求解移栽臂壳体的实际偏转角度
Figure GDA0002957238760000054
根据角度放大系数k来设计移栽臂摆杆上的端部齿轮及移栽臂齿轮的齿数、模数，以及端部齿轮和移栽臂齿轮的中心距。然后，将由移栽臂摆杆和移栽臂凸轮组成的凸轮副的中心距与端部齿轮和移栽臂齿轮的中心距求和，得到第二机架的长度b，推杆完全推出状态下取苗针头部尖点到移栽臂壳体转动中心的距离d＝l-b。
由式
Figure GDA0002957238760000055
获得移栽臂壳体与第二机架铰接轴在坐标系XOY的投影点p′(xp′,yp′)轨迹；将拉线凸轮视为不起作用时，由式
Figure GDA0002957238760000056
获得取苗针与取苗针固定座的铰接点在坐标系XOY的投影点m(xm,ym)的轨迹。
设拉线摆杆的最大偏转角度为Δηmax，根据余弦定理，由式
Figure GDA0002957238760000057
确定拉线摆动块的长度Rl；其中，lwymax为取苗针位移量的最大值。
选取实际移栽作业时取苗针开始前伸、完全前伸、开始回缩及完全回缩的位置点作为移栽轨迹上的关键点，确定对应的拉线摆杆的偏转角度Δη，并读取对应的拉线凸轮的转动角度
Figure GDA0002957238760000058
然后利用样条拟合获得拉线凸轮的转动角度与拉线摆杆的偏转角度函数关系式
Figure GDA0002957238760000061
给定拉线凸轮的基圆半径、拉线摆杆长度和固定在拉线摆杆上的滚子的半径，建立拉线凸轮的模型。
取苗针的位移量lwy由式
Figure GDA0002957238760000062
求得，然后由式
Figure GDA0002957238760000063
求得取苗针前端尖点mz(xmz,ymz)的坐标。
进一步，所述的拉线套置在拉线线管内。
进一步，第一太阳轮的极径与第一中间轮的极径关系、第二太阳轮的极径与第二中间轮的极径关系、第一中间轮相对第一太阳轮转过的角度以及第二中间轮相对第二太阳轮的角度通过式
Figure GDA0002957238760000064
获得，其中，i1为中型齿轮一与中型齿轮二的传动比，a为第一中间轮和第一太阳轮以及第二中间轮相对第二太阳轮的中心距，r1为第一太阳轮或第二太阳轮的极径，r2为第一中间轮或第二中间轮的极径，β为第一中间轮相对第一太阳轮转过的角度或第二中间轮相对第二太阳轮的角度。均匀取多个α值，分别获得对应的r1、r2和β值；在极坐标系下依次连接各(α，r1)点和(β，r2)点，获得第一太阳轮、第二太阳轮、第一中间轮和第二中间轮的节曲线。
进一步，求解得第一太阳轮、第二太阳轮、第一中间轮和第二中间轮的齿廓。
本发明具有的有益效果是：
1、相较于单行星架式移栽机构，本发明取苗的轨迹控制更加灵活，一定程度上解决了受限于单行星架式移栽机构的非圆齿轮的尺寸与结构而导致的移栽位移量较低的问题，能实现更大的移栽位移量。特别适用于盆栽类的作业要求，配合秧箱和运输花盆的输送带作业，能实现取栽一体化，提高移栽作业效率。
2、本发明提出一种取苗针夹紧与松开的新型驱动机构，通过移栽臂凸轮与移栽臂摆杆作用和移栽臂摆杆上的端部齿轮与移栽臂齿轮啮合来控制移栽臂壳体相对第二机架的相对摆动，能使移栽臂壳体相对第二机架的摆动角度放大，满足大摆角设计要求。另外，通过拉线驱动推杆，结构简单。
附图说明
图1是本发明的机构简图。
图2是拉线凸轮控制拉线的原理示意图。
图3是拉线控制取苗针夹苗或放苗的示意图。
图4是本发明中单行星架式杆组的示意图。
图5(a)和图5(b)分别是第一太阳轮与第一中间轮及第二太阳轮与第二中间轮的传动比重构前和重构后的曲线图。
图6是本发明中点p′、m和mz的坐标解析图。
图7是本发明移栽作业时的示意图。
图中：1、输入轴，2、第一机架，3、第一太阳轮，4、第二太阳轮，5、第一机架第二轴，6、第一中间轮，7、小齿轮，8、第二中间轮，9、中型齿轮一，10、第一机架第三轴， 11、大齿轮，12、中型齿轮二，13、第二机架，14、移栽臂凸轮，15、拉线凸轮，16、第二机架第二轴，17、移栽臂摆杆，18、拉线摆杆，19、拉线摆动块，20、拉线，21、第二机架第三轴，22、移栽臂齿轮，23、移栽臂壳体，24、取苗针固定座，25、取苗针，26、拉线线管，27、推杆，28、弹簧，29、输送带，30、秧箱，31、花盆，32、钵苗，33、穴盆，34、移栽轨迹。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1和3所示，大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构，包括第一机架2、输入轴1、第一机架第二轴5、第一机架第三轴10、第一太阳轮3、第一中间轮6、第二太阳轮 4、第二中间轮8、小齿轮7、大齿轮11、中型齿轮一9、中型齿轮二12、第二机架13、移栽臂凸轮14、拉线凸轮15、移栽臂摆杆17、拉线摆杆18、拉线摆动块19、移栽臂齿轮22、移栽臂壳体23、取苗针固定座24、取苗针25和拉线20。第一太阳轮3与支座固定；第二太阳轮4与第一太阳轮3固定；输入轴1通过轴承支承在支座上，并与第一机架2固定；第一机架第二轴5和第一机架第三轴10均通过轴承支承在第一机架2内；第一中间轮6、小齿轮7、第二中间轮8和中型齿轮一9均固定在第一机架第二轴5上，大齿轮11固定在第一机架第三轴10上；中型齿轮二12空套在第一机架第三轴10上；第一太阳轮3和第二太阳轮4都是不完全齿轮，第一太阳轮3与第一中间轮6相啮合或第二太阳轮4与第二中间轮8相啮合；即当第一太阳轮3与第一中间轮6相啮合时第二太阳轮4与第二中间轮8 不啮合，当第一太阳轮3与第一中间轮6刚脱开啮合时，第二太阳轮4与第二中间轮8开始进入啮合状态；当第二太阳轮4与第二中间轮8相啮合时第一太阳轮3与第一中间轮6 不啮合，当第二太阳轮4与第二中间轮8刚脱开啮合时，第一太阳轮3与第一中间轮6开始进入啮合状态；小齿轮7与大齿轮11相啮合，中型齿轮一9与中型齿轮二12相啮合；小齿轮7、大齿轮11、中型齿轮一9和中型齿轮二12都是圆齿轮；小齿轮7与大齿轮11 的传动比是2：1；中型齿轮一9和中型齿轮二12的传动比是1：1。
第二机架13与中型齿轮二12通过空套在第一机架第三轴10上的连接套固定，且第二机架13通过轴承支承在第一机架第三轴10伸出第一机架2外的一端；移栽臂凸轮14和拉线凸轮15均固定在第一机架第三轴10上；第二机架第二轴16和第二机架第三轴21均通过轴承支承在第二机架13内；移栽臂凸轮14是槽型的摆杆凸轮，拉线凸轮15是普通的摆杆凸轮；移栽臂摆杆17一端铰接的滚子与移栽臂凸轮14构成凸轮副，中部与第二机架轴二16构成转动副，另一端固定设有端部齿轮；端部齿轮与固定在第二机架第三轴21上的移栽臂齿轮22相啮合；拉线摆杆18一端固定在第二机架第二轴16上，另一端铰接的滚子与拉线凸轮15构成凸轮副；第二机架第二轴16伸出第二机架13外的一端固定有拉线摆动块19；第二机架第三轴21伸出第二机架13外的一端与移栽臂壳体23固定；推杆27与拉线摆动块19通过拉线20连接，并与移栽臂壳体23构成滑动副；拉线20套置在拉线线管 26内；弹簧28设置在移栽臂壳体23内，一端与移栽臂壳体23固定，另一端与推杆27固定；取苗针固定座24与推杆27固定；两根取苗针25呈10～30°夹角布置，尾部均与取苗针固定座24铰接，中部均与移栽臂壳体23上的滑道构成滑动副。
如图1、2、3、4和7所示，该大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的工作原理如下：
当输入轴1被电机带动时，第一机架2匀速转动。在一个周期内，第一机架2转动一圈，第一太阳轮3带动第一中间轮6转动一圈，第二太阳轮4也带动第二中间轮8转动一圈，因此，第一机架第二轴5相对第一机架2转动两圈；由于中型齿轮一9与中型齿轮二12的传动比是1：1，所以第二机架13也相对第一机架2转动两圈，但第二机架13与第一机架2转向相反，第二机架13相对地面也转动一圈；又由于小齿轮7与大齿轮11的传动比是2：1，则拉线凸轮15和移栽臂凸轮14均相对第二机架13转动一圈。而移栽臂凸轮 14与移栽臂摆杆17作用，并通过移栽臂摆杆17上的端部齿轮与移栽臂齿轮22啮合来控制第二机架第三轴，进而控制移栽臂壳体23相对第二机架13的相对摆动。另外，拉线凸轮 15与拉线摆杆18作用控制拉线摆动块19摆动，从而通过拉线20控制取苗针固定座24上的取苗针25回缩，拉线20没有拉力时取苗针25在弹簧28作用下前伸复位；取苗针25完全回缩时，移栽臂壳体23上的滑道使两根取苗针25松开，完成放苗动作；取苗针25完全前伸时，移栽臂壳体23上的滑道使两根取苗针25夹紧，完成夹苗动作。
本发明采用双行星架式，取苗的轨迹控制更加灵活，一定程度上解决了受限于单行星架式移栽机构的非圆齿轮的尺寸与结构而导致的移栽位移量较低的问题，能实现更大的移栽位移量，特别适用于盆栽类的作业要求。如图7所示，本发明在移栽作业过程中取苗针头部尖点形成移栽轨迹34，从秧箱30取苗，并将所取的钵苗栽入由输送带29从秧箱30 右侧运输入的花盆31内，花盆31经本发明栽完苗后运输出去。本发明从秧箱30取苗后，秧箱30会水平移动一个穴盆33位置，使本发明可以取出下一颗钵苗32，待水平方向一行钵苗取完后，秧箱30还会沿秧箱30方向向下输送下一行钵苗，秧箱30输送钵苗的机构是成熟技术。本发明与秧箱30和输送带29相互配合工作，起到自动化栽植作业的效果。
如图4所示，该大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法，具体如下：
步骤一、求解单行星架式杆组的参数解和传动比，具体如下：
①将第二机架13和移栽臂壳体23视为固定在一起的一根连杆，第二机架13和移栽臂壳体23的夹角为0°，然后将连杆视为一端与第一机架2铰接，另一端与取苗针固定，形成单行星架式杆组；在与输入轴1垂直的一个平面内设置坐标系XOY，设输入轴1的中心轴线在坐标系XOY的投影点Q0坐标为(x0,y0)，给连杆与取苗针固定的那端端点预设轨迹，当连杆与取苗针固定的那端端点从预设轨迹上预设的位置点P1(x1,y1)运动到预设的位置点 Pi(xi,yi),i＝2或3时，连杆与第一机架2的动铰链点从位置点Qc1(xc1,yc1)运动到位置点 Qci(xci,yci)，Qci(xci,yci)与Qc1(xc1,yc1)的坐标变换存在以下关系：
Figure GDA0002957238760000091
其中：
位移变换矩阵
Figure GDA0002957238760000092
位移变换矩阵中各元素：D11i＝cosθ1i，D12i＝-sinθ1i，D13i＝xi-x1cosθ1i+y1sinθ1i，D21i＝sinθ1i，D22i＝cosθ1i，D23i＝yi-x1sinθ1i-y1cosθ1i，D31i＝0，D32i＝0，D33i＝1；θ1i＝θi-θ1；θ1i为θi与θ1的角度差；θi为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时取苗针的方位角，是预先设定的已知量；θ1为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时取苗针的方位角，是预先设定的已知量；T为转置符号。方位角定义为顺时针转到X轴正方向的转角。
根据第一机架杆长不变的条件，有：[Qci-Q0]T[Qci-Q0]＝[Qc1-Q0]T[Qc1-Q0]。
结合第一机架杆长不变的条件和位移变换矩阵方程，得：
Ai1(x0xc1+y0yc1)+Ai2(y0xc1-x0yc1)+Ai3x0+Ai4y0+Ai5xc1+Ai6yc1+Ai7＝0 (1)
其中
Ai1＝1-D11i，Ai2＝D12i，Ai3＝-D13i，Ai4＝-D23i
Ai5＝D11iD13i+D21iD23i，Ai6＝D12iD13i+D22iD23i，
Figure GDA0002957238760000093
预设轨迹上三个位置点P1，P2和P3对应的取苗针方位角分别设为θ1，θ2和θ3，则由式(1)得：
Figure GDA0002957238760000101
其中
G20＝A21x0+A22y0+A25，K20＝A21y0-A22x0+A26
N20＝A23x0-A24y0+A27，G30＝A31x0+A32y0+A35
K30＝A31y0-A32x0+A36，N30＝A33x0+A34y0+A37
此时Q0可以为坐标系XOY中的任一点，设定连杆和第一机架2的铰接轴与输入轴1中心轴线的距离为r，则有关系式：
(xc1-x0)2+(yc1-y0)2＝r2 (3)
从而得到Q0的解曲线：
Figure GDA0002957238760000102
②将x0限定在预设范围内，并以预设步长对x0取值，通过式(4)求对应的y0值，得(x0, y0)的解曲线。然后将(x0,y0)代入式(2)和(3)，得Qc1(xc1,yc1)的解曲线。
③将r限定预设范围，并按预设步长对r取值，针对每个r值，重复步骤②，从而得到多组布尔梅斯特曲线。当r的预设步长小于0.05(趋近0)时，获得(x0,y0)以及(xc1,yc1)的解域面。
④对于每个(x0,y0)以及(xc1,yc1)解，进行如下计算：
Figure GDA0002957238760000103
l为连杆35的长度(连杆和第一机架2的铰接轴与连杆和取苗针固定位置的距离)，
Figure GDA0002957238760000106
为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时第一机架2的方位角，
Figure GDA0002957238760000104
为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时连杆35的方位角，ψ为推杆27完全推出状态下取苗针头部尖点和移栽臂壳体23转动中心的连线与推杆27的夹角；
由于第一机架2和连杆的杆长不变，任一组(x0,y0)以及对应的(xc1,yc1)解均满足下式：
Figure GDA0002957238760000105
连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时第一机架2的方位角，以及连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时连杆35的方位角由式(5)计算得到：
Figure GDA0002957238760000111
将获得的每组
Figure GDA0002957238760000112
以及
Figure GDA0002957238760000113
进行三次样条拟合，从而得到
Figure GDA0002957238760000114
与
Figure GDA0002957238760000115
的转角关系式，
Figure GDA0002957238760000116
为连杆35的方位角函数表达，
Figure GDA0002957238760000117
为第一机架2的方位角函数表达。
⑤根据180mm＜l＜240mm，100mm＜r＜140mm，以及
Figure GDA00029572387600001119
与
Figure GDA00029572387600001120
转角关系曲线的单调性，选取l、r、
Figure GDA0002957238760000118
ψ的一个较优解，以及较优解对应的(x0,y0)、(xc1,yc1)和
Figure GDA0002957238760000119
与
Figure GDA00029572387600001110
的转角关系式；
通过式(6)得连杆与取苗针固定的那端端点P(xp，yp)的完整运动轨迹：
Figure GDA00029572387600001111
至此，求解出单行星架式杆组的参数解，单行星架式杆组的参数解包括连杆和第一机架2的铰接轴与输入轴1中心轴线的距离r、连杆35的长度l、取苗针与移栽臂壳体23的夹角ψ、第一机架2的方位角
Figure GDA00029572387600001122
连杆35的方位角
Figure GDA00029572387600001121
⑥利用
Figure GDA00029572387600001112
与
Figure GDA00029572387600001113
的转角关系式，得到
Figure GDA00029572387600001114
的函数式，则由
Figure GDA00029572387600001115
函数式求一次导数再求倒数后，便得到第一机架2与连杆35的传动比
Figure GDA00029572387600001116
函数式；
然后对传动比曲线进行重构：
如图5(a)所示，在传动比曲线上寻找两个分隔点，将传动比曲线分隔成曲线段I、II 和III，接着将曲线段I平移拼接至曲线段III，并将拼接后的传动比曲线移至从太阳轮组件转角为零开始，重构后的传动比曲线如图5(b)所示，重构后的传动比i0曲线中太阳轮组件转角为0～(α2-α1)对应的曲线段A为第一太阳轮3与第一中间轮6的传动比关系曲线，太阳轮组件转角为(α2-α1)～360°对应的曲线段B为第二太阳轮4与第二中间轮8的传动比关系曲线。其中，太阳轮组件由第一太阳轮3和第二太阳轮4组成；两个分隔点对应的太阳轮组件转角α(主动轮转角)分别为α1和α2，需保证两个分隔点对应的传动比i值相同，且保证
Figure GDA00029572387600001117
保证两个分隔点对应的传动比i值相同，是为了保证第二太阳轮4的起始和终止位置极径与第一太阳轮3的终止和起始位置极径分别相等；保证
Figure GDA00029572387600001118
是为了保证第一中间轮6和第二中间轮8的节曲线为封闭曲线，第一中间轮6和第二中间轮8的首尾极角差值Δβ均为360°。
第一太阳轮3的极径与第一中间轮6的极径关系、第二太阳轮4的极径与第二中间轮8 的极径关系、第一中间轮6相对第一太阳轮3转过的角度以及第二中间轮8相对第二太阳轮4的角度可通过式
Figure GDA0002957238760000121
获得，其中，i1为中型齿轮一9与中型齿轮二12的传动比，a为第一中间轮6和第一太阳轮3以及第二中间轮8相对第二太阳轮4的中心距，r1为第一太阳轮3或第二太阳轮4的极径，r2为第一中间轮6或第二中间轮8的极径，β为第一中间轮6相对第一太阳轮3转过的角度或第二中间轮8相对第二太阳轮4的角度。
均匀取多个α值，分别获得对应的r1、r2和β值；在极坐标系下依次连接各(α，r1) 点和(β，r2)点，获得第一太阳轮3、第二太阳轮4、第一中间轮6和第二中间轮8的节曲线；进一步可求解得第一太阳轮3、第二太阳轮4、第一中间轮6和第二中间轮8的齿廓。
步骤二、根据移栽臂壳体23在实际移栽作业时偏转角度最大值和移栽臂摆杆17在实际移栽作业时偏转角度的最大值求解角度放大系数k，k的值等于移栽臂摆杆17上的端部齿轮与移栽臂齿轮22的传动比；在连杆与取苗针固定的那端端点P(xp，yp)的完整运动轨迹上选取多个角度控制点Pt，针对每个控制点Pt计算
Figure GDA0002957238760000124
和
Figure GDA0002957238760000125
的值，确定第二机架13的角度值(第二机架13的角度值等于
Figure GDA0002957238760000126
)，然后根据移栽臂壳体23在实际移栽作业时与每个控制点对应位置处要求的角度值和角度放大系数k求解移栽臂摆杆17在实际移栽作业时与每个控制点对应位置处的偏转角度εt；将移栽臂摆杆17相对第二机架13的各偏转角度离散值利用样条拟合得到移栽臂摆杆17的偏转角度εt函数；设定
Figure GDA0002957238760000127
为第二机架13 相对第一机架2的转角；由于第一机架2转动一圈，第一机架第二轴5相对第一机架2转动两圈，且中型齿轮一9与中型齿轮二12的传动比是1：1，所以第二机架13也相对第一机架2转动两圈；又由于小齿轮7与大齿轮11的传动比是2：1，则移栽臂凸轮14相对第二机架13转动一圈；因此，移栽臂凸轮14的转动角度为
Figure GDA0002957238760000122
移栽臂凸轮14的转动角度和移栽臂摆杆17的偏转角度均求得后，便能建立移栽臂凸轮14的转动角度和移栽臂摆杆17的偏转角度的函数关系式
Figure GDA0002957238760000123
其中，ε0为移栽臂摆杆17的初始偏转角度；接着，给定移栽臂凸轮14的基圆半径、移栽臂摆杆17长度和固定在移栽臂摆杆17上的滚子的半径，建立移栽臂凸轮14的数学模型，并确定由移栽臂摆杆17和移栽臂凸轮14 组成的凸轮副的中心距；求解移栽臂壳体23的实际偏转角度
Figure GDA0002957238760000131
如图6所示，根据角度放大系数k来设计移栽臂摆杆17上的端部齿轮及移栽臂齿轮22 的齿数、模数，以及端部齿轮和移栽臂齿轮22的中心距。然后，将由移栽臂摆杆17和移栽臂凸轮14组成的凸轮副的中心距与端部齿轮和移栽臂齿轮22的中心距求和，得到第二机架13的长度b，推杆27完全推出状态下取苗针头部尖点到移栽臂壳体23转动中心的距离d＝l-b。
由式
Figure GDA0002957238760000132
获得移栽臂壳体23与第二机架13铰接轴在坐标系 XOY的投影点p′(xp′,yp′)轨迹；将拉线凸轮15视为不起作用时，由式
Figure GDA0002957238760000133
获得取苗针25与取苗针固定座24的铰接点在坐标系XOY的投影点m(xm,ym)的轨迹。
拉线摆动块19拉出拉线20的长度即为取苗针25的位移量，取苗针25位移量的最大值lwymax由穴盘的深度确定。设拉线摆杆18的最大偏转角度为Δηmax，根据余弦定理，由式
Figure GDA0002957238760000134
确定拉线摆动块19的长度(拉线摆动块19的转动中心到拉线摆动块19与拉线20固定处的距离)Rl。
选取实际移栽作业时取苗针25开始前伸、完全前伸、开始回缩及完全回缩的位置点作为移栽轨迹34上的关键点，确定对应的拉线摆杆18的偏转角度Δη，并读取对应的拉线凸轮15的转动角度
Figure GDA0002957238760000135
然后利用样条拟合获得拉线凸轮15的转动角度与拉线摆杆18的偏转角度函数关系式
Figure GDA0002957238760000136
给定拉线凸轮15的基圆半径、拉线摆杆18长度和固定在拉线摆杆18上的滚子的半径，建立拉线凸轮15的模型。
取苗针25的位移量lwy由式
Figure GDA0002957238760000137
求得，然后由式
Figure GDA0002957238760000138
求得取苗针25前端尖点mz(xmz,ymz)的坐标。取苗针25前端尖点形成的轨迹即为移栽轨迹34。

Claims (4)

1.大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法，其特征在于：该方法采用的大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构，包括第一机架、输入轴、第一机架第二轴、第一机架第三轴、第一太阳轮、第一中间轮、第二太阳轮、第二中间轮、第二机架、移栽臂壳体、取苗针固定座和取苗针；第一太阳轮与支座固定；第二太阳轮与第一太阳轮固定；输入轴通过轴承支承在支座上，并与第一机架固定；第一机架第二轴和第一机架第三轴均通过轴承支承在第一机架内；其特征在于：还包括小齿轮、大齿轮、中型齿轮一、中型齿轮二、移栽臂凸轮、拉线凸轮、移栽臂摆杆、拉线摆杆、拉线摆动块、移栽臂齿轮和拉线；所述的第一中间轮、小齿轮、第二中间轮和中型齿轮一均固定在第一机架第二轴上，大齿轮固定在第一机架第三轴上；所述的中型齿轮二空套在第一机架第三轴上；第一太阳轮和第二太阳轮都是不完全齿轮，第一太阳轮与第一中间轮相啮合或第二太阳轮与第二中间轮相啮合；所述的小齿轮与大齿轮相啮合，中型齿轮一与中型齿轮二相啮合；所述的小齿轮、大齿轮、中型齿轮一和中型齿轮二都是圆齿轮；所述小齿轮与大齿轮的传动比是2：1；中型齿轮一和中型齿轮二的传动比是1：1；所述的第二机架与中型齿轮二通过空套在第一机架第三轴上的连接套固定，且第二机架通过轴承支承在第一机架第三轴伸出第一机架外的一端；所述的移栽臂凸轮和拉线凸轮均固定在第一机架第三轴上；第二机架第二轴和第二机架第三轴均通过轴承支承在第二机架内；移栽臂摆杆一端铰接的滚子与移栽臂凸轮构成凸轮副，中部与第二机架轴二构成转动副，另一端固定设有端部齿轮；端部齿轮与固定在第二机架第三轴上的移栽臂齿轮相啮合；所述拉线摆杆的一端固定在第二机架第二轴上，另一端铰接的滚子与拉线凸轮构成凸轮副；第二机架第二轴伸出第二机架外的一端固定有拉线摆动块；第二机架第三轴伸出第二机架外的一端与移栽臂壳体固定；推杆与拉线摆动块通过拉线连接，并与移栽臂壳体构成滑动副；弹簧设置在移栽臂壳体内，一端与移栽臂壳体固定，另一端与推杆固定；取苗针固定座与推杆固定；两根取苗针呈10～30°夹角布置，尾部均与取苗针固定座铰接，中部均与移栽臂壳体上的滑道构成滑动副；
该方法具体如下：
步骤一、求解单行星架式杆组的参数解和传动比，具体如下：
①将第二机架和移栽臂壳体视为固定在一起的一根连杆，第二机架和移栽臂壳体的夹角为0°，然后将连杆视为一端与第一机架铰接，另一端与取苗针固定，形成单行星架式杆组；在与输入轴垂直的一个平面内设置坐标系XOY，设输入轴的中心轴线在坐标系XOY的投影点Q0坐标为(x0,y0)，给连杆与取苗针固定的那端端点预设轨迹，当连杆与取苗针固定的那端端点从预设轨迹上预设的位置点P1(x1,y1)运动到预设的位置点Pi(xi,yi),i＝2或3时，连杆与第一机架的动铰链点从位置点Qc1(xc1,yc1)运动到位置点Qci(xci,yci)，Qci(xci,yci)与Qc1(xc1,yc1)的坐标变换存在以下关系：
Figure FDA0002957238750000021
其中：
位移变换矩阵
Figure FDA0002957238750000022
位移变换矩阵中各元素：D11i＝cosθ1i，D12i＝-sinθ1i，D13i＝xi-x1cosθ1i+y1sinθ1i，D21i＝sinθ1i，D22i＝cosθ1i，D23i＝yi-x1sinθ1i-y1cosθ1i，D31i＝0，D32i＝0，D33i＝1；θ1i＝θi-θ1；θ1i为θi与θ1的角度差；θi为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时取苗针的方位角，是预先设定的已知量；θ1为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时取苗针的方位角，是预先设定的已知量；T为转置符号；方位角定义为顺时针转到X轴正方向的转角；
根据第一机架杆长不变的条件，有：[Qci-Q0]T[Qci-Q0]＝[Qc1-Q0]T[Qc1-Q0]；
结合第一机架杆长不变的条件和位移变换矩阵方程，得：
Ai1(x0xc1+y0yc1)+Ai2(y0xc1-x0yc1)+Ai3x0+Ai4y0+Ai5xc1+Ai6yc1+Ai7＝0 (1)
其中
Ai1＝1-D11i，Ai2＝D12i，Ai3＝-D13i，Ai4＝-D23i
Ai5＝D11iD13i+D21iD23i，Ai6＝D12iD13i+D22iD23i，
Figure FDA0002957238750000023
预设轨迹上三个位置点P1，P2和P3对应的取苗针方位角分别设为θ1，θ2和θ3，则由式(1)得：
Figure FDA0002957238750000031
其中
G20＝A21x0+A22y0+A25，K20＝A21y0-A22x0+A26
N20＝A23x0-A24y0+A27，G30＝A31x0+A32y0+A35
K30＝A31y0-A32x0+A36，N30＝A33x0+A34y0+A37
设定连杆和第一机架的铰接轴与输入轴中心轴线的距离为r，则有关系式：
(xc1-x0)2+(yc1-y0)2＝r2 (3)
从而得到Q0的解曲线：
Figure FDA0002957238750000032
②将x0限定在预设范围内，并以预设步长对x0取值，通过式(4)求对应的y0值，得(x0,y0)的解曲线；然后将(x0,y0)代入式(2)和(3)，得Qc1(xc1,yc1)的解曲线；
③将r限定预设范围，并按预设步长对r取值，r的预设步长小于0.05；针对每个r值，重复步骤②，从而得到多组布尔梅斯特曲线，获得(x0,y0)以及(xc1,yc1)的解域面；
④对于每个(x0,y0)以及(xc1,yc1)解，进行如下计算：
Figure FDA0002957238750000033
l为连杆的长度，
Figure FDA0002957238750000034
为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时第一机架的方位角，
Figure FDA0002957238750000035
为连杆与取苗针固定的那端端点在位置点P1时连杆的方位角，ψ为推杆完全推出状态下取苗针头部尖点和移栽臂壳体转动中心的连线与推杆的夹角；
由于第一机架和连杆的杆长不变，任一组(x0,y0)以及对应的(xc1,yc1)解均满足下式：
Figure FDA0002957238750000036
连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时第一机架的方位角，以及连杆与取苗针固定的那端端点在位置点Pi时连杆的方位角由式(5)计算得到：
Figure FDA0002957238750000041
将获得的每组
Figure FDA0002957238750000042
以及
Figure FDA0002957238750000043
进行三次样条拟合，从而得到
Figure FDA0002957238750000044
与
Figure FDA0002957238750000045
的转角关系式，
Figure FDA0002957238750000046
为连杆的方位角函数表达，
Figure FDA0002957238750000047
为第一机架的方位角函数表达；
⑤根据180mm＜l＜240mm，100mm＜r＜140mm，以及
Figure FDA0002957238750000048
与
Figure FDA0002957238750000049
转角关系曲线的单调性，选取l、r、
Figure FDA00029572387500000410
ψ的一个较优解，以及较优解对应的(x0,y0)、(xc1,yc1)和
Figure FDA00029572387500000411
与
Figure FDA00029572387500000412
的转角关系式；
通过式(6)得连杆与取苗针固定的那端端点P(xp，yp)的完整运动轨迹：
Figure FDA00029572387500000413
至此，求解出单行星架式杆组的参数解，单行星架式杆组的参数解包括连杆和第一机架的铰接轴与输入轴中心轴线的距离r、连杆的长度l、取苗针与移栽臂壳体的夹角ψ、第一机架的方位角
Figure FDA00029572387500000414
连杆的方位角
Figure FDA00029572387500000415
⑥利用
Figure FDA00029572387500000416
与
Figure FDA00029572387500000417
的转角关系式，得到
Figure FDA00029572387500000418
的函数式，则由
Figure FDA00029572387500000419
函数式求一次导数再求倒数后，便得到第一机架与连杆的传动比
Figure FDA00029572387500000420
函数式；
然后对传动比曲线进行重构：
在传动比曲线上寻找两个分隔点，将传动比曲线分隔成曲线段I、II和III，接着将曲线段I平移拼接至曲线段III，并将拼接后的传动比曲线移至从太阳轮组件转角为零开始，重构后的传动比i0曲线中太阳轮组件转角为0～(α2-α1)对应的曲线段为第一太阳轮与第一中间轮的传动比关系曲线，太阳轮组件转角为(α2-α1)～360°对应的曲线段为第二太阳轮与第二中间轮的传动比关系曲线；其中，太阳轮组件由第一太阳轮和第二太阳轮组成；两个分隔点对应的太阳轮组件转角α分别为α1和α2，两个分隔点对应的传动比i值相同，且
Figure FDA00029572387500000421
步骤二、根据移栽臂壳体在实际移栽作业时偏转角度最大值和移栽臂摆杆在实际移栽作业时偏转角度的最大值求解角度放大系数k，k的值等于移栽臂摆杆上的端部齿轮与移栽臂齿轮的传动比；在连杆与取苗针固定的那端端点P(xp，yp)的完整运动轨迹上选取多个角度控制点Pt，针对每个控制点Pt计算
Figure FDA0002957238750000051
和
Figure FDA0002957238750000052
的值，确定第二机架的角度值，然后根据移栽臂壳体在实际移栽作业时与每个控制点对应位置处要求的角度值和角度放大系数k求解移栽臂摆杆在实际移栽作业时与每个控制点对应位置处的偏转角度εt；将移栽臂摆杆相对第二机架的各偏转角度离散值利用样条拟合得到移栽臂摆杆的偏转角度εt函数；设定
Figure FDA0002957238750000053
为第二机架相对第一机架的转角，则移栽臂凸轮的转动角度为
Figure FDA0002957238750000054
移栽臂凸轮的转动角度和移栽臂摆杆的偏转角度均求得后，建立移栽臂凸轮的转动角度和移栽臂摆杆的偏转角度的函数关系式
Figure FDA0002957238750000055
其中，ε0为移栽臂摆杆的初始偏转角度；接着，给定移栽臂凸轮的基圆半径、移栽臂摆杆长度和固定在移栽臂摆杆上的滚子的半径，建立移栽臂凸轮的数学模型，并确定由移栽臂摆杆和移栽臂凸轮组成的凸轮副的中心距；求解移栽臂壳体的实际偏转角度
Figure FDA0002957238750000056
根据角度放大系数k来设计移栽臂摆杆上的端部齿轮及移栽臂齿轮的齿数、模数，以及端部齿轮和移栽臂齿轮的中心距；然后，将由移栽臂摆杆和移栽臂凸轮组成的凸轮副的中心距与端部齿轮和移栽臂齿轮的中心距求和，得到第二机架的长度b，推杆完全推出状态下取苗针头部尖点到移栽臂壳体转动中心的距离d＝l-b；
由式
Figure FDA0002957238750000057
获得移栽臂壳体与第二机架铰接轴在坐标系XOY的投影点p′(xp′,yp′)轨迹；将拉线凸轮视为不起作用时，由式
Figure FDA0002957238750000058
获得取苗针与取苗针固定座的铰接点在坐标系XOY的投影点m(xm,ym)的轨迹；
设拉线摆杆的最大偏转角度为Δηmax，根据余弦定理，由式
Figure FDA0002957238750000059
确定拉线摆动块的长度Rl；其中，lwymax为取苗针位移量的最大值；
选取实际移栽作业时取苗针开始前伸、完全前伸、开始回缩及完全回缩的位置点作为移栽轨迹上的关键点，确定对应的拉线摆杆的偏转角度Δη，并读取对应的拉线凸轮的转动角度
Figure FDA0002957238750000061
然后利用样条拟合获得拉线凸轮的转动角度与拉线摆杆的偏转角度函数关系式
Figure FDA0002957238750000062
给定拉线凸轮的基圆半径、拉线摆杆长度和固定在拉线摆杆上的滚子的半径，建立拉线凸轮的模型；
取苗针的位移量lwy由式
Figure FDA0002957238750000063
求得，然后由式
Figure FDA0002957238750000064
求得取苗针前端尖点mz(xmz,ymz)的坐标。
2.根据权利要求1所述大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法，其特征在于：所述的拉线套置在拉线线管内。
3.根据权利要求1所述大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法，其特征在于：第一太阳轮的极径与第一中间轮的极径关系、第二太阳轮的极径与第二中间轮的极径关系、第一中间轮相对第一太阳轮转过的角度以及第二中间轮相对第二太阳轮的角度通过式
Figure FDA0002957238750000065
获得，其中，i1为中型齿轮一与中型齿轮二的传动比，a为第一中间轮和第一太阳轮以及第二中间轮相对第二太阳轮的中心距，r1为第一太阳轮或第二太阳轮的极径，r2为第一中间轮或第二中间轮的极径，β为第一中间轮相对第一太阳轮转过的角度或第二中间轮相对第二太阳轮的角度；均匀取多个α值，分别获得对应的r1、r2和β值；在极坐标系下依次连接各(α，r1)点和(β，r2)点，获得第一太阳轮、第二太阳轮、第一中间轮和第二中间轮的节曲线。
4.根据权利要求3所述大移栽位移量的双行星架式穴盆苗取栽机构的设计方法，其特征在于：求解得第一太阳轮、第二太阳轮、第一中间轮和第二中间轮的齿廓。
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