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水稻作为国内最大种植面积,最高单产,最多总产的粮食作物,是保证国家发展的基础。盘式育秧是水稻工厂化育秧主要类型之一,而目前农户仍以手工操作来完成水稻育秧摆盘作业,在种植季节,育秧需要大量青壮年劳动力,并且农时紧张造成劳动强度极大、作业效率低,并且温室内的呈现高温、高湿的偏差工作环境,温室工作人员工作空间有限,特别是一些地区农业人口少,集中劳动力缺乏问题突出。针对我国水稻育秧环节中摆盘作业机械化程度低、工作条件恶劣等问题,论文提出了育秧大棚自动摆盘装置,在水稻育秧环节中引入机械手技术,以直角坐标摆盘机械手进行自动摆盘作业,实现育秧环节中摆盘的机械化、自动化作业,提高摆盘质量和摆盘效率,减少工人劳动强度,实现机械化育秧。本文首先分析育秧大棚摆盘装置的工作流程,针对的育秧盘播种联合作业机播种方式,设计了运输装置；根据育秧大棚布置,设计了一套两种宽度的输送机,和转动升降装置。分析秧盘的物理特性,设计了一种特殊的末端手抓结构,和直角坐标机械手。本文讨论了各种机械手坐标形式,对机械手的机械结构进行分析,根据机械手的设计指标和摆盘作业的工作特点,确定直角坐标形式,探讨直角坐标形式机械手的直线单元和布置方案,设计了一套育秧大棚摆盘四自由度直角坐标型机械手机构。使用D-H方法,对机械手的运动学正解、逆解进行运算。利用虚拟建模、仿真技术进行整机设计,对设计的机械手建立虚拟样机。在此基础上利用ADAMS进行机械手运动学仿真和摆盘作业仿真,仿真了机器人正常工作时的末端执行器的位移变化,验证了所设计的末端执行器的合理性。最后,在完成样机组装后,测量了机械手的性能参数,并进行了一系列摆盘试验。结果表明,本文研制的育秧大棚摆盘四自由度直角坐标型机械手满足了机械手设计指标,并能很好的完成自动摆盘工作。