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甘蓝营养成分丰富,具有极高的药用价值,是我国居民消费的重要蔬菜之一,种植面积占全国蔬菜的25%—30%。长期以来,甘蓝种植一直以人工为主,生产效率低,劳动强度大,移栽质量差,成活率低,限制了甘蓝生产的效率和效益。为了提高甘蓝种植的质量和效率,本文在了解国内外移栽技术现状和甘蓝农艺种植要求的基础上,结合甘蓝钵苗的物理机械特性,针对甘蓝移栽过程中的取苗和栽插两大关键部件进行了研究分析,设计了一种甘蓝钵苗精准高效移栽装置,具体研究内容如下:（1）对甘蓝钵苗的物理机械特性进行了试验研究。以中甘11甘蓝品种为研究对象,培育三种不同基质配比（M1、M2、M3）的甘蓝钵苗,待其苗龄为40天时,对其开展钵苗的物理形态特性（苗高、苗宽和茎粗）、拉拔力特性、抗压特性以及散落特性试验研究。研究表明:甘蓝钵苗在不同基质配比下的形态特性差异不大,综合分析可得,在基质配比为M3（草炭:珍珠岩:蛭石=6:4:1）的条件下甘蓝钵苗生长发育最好,当其含水率为55%时,甘蓝苗钵的抗压力最强（5.303N）,拉拔力最小（1.28N）,采用主动抓取的方式进行取苗时,取苗爪对钵体的压缩位移应小于10.953 mm,以避免夹取钵苗时对钵苗钵体造成损伤;三种不同基质从500mm跌落过程中的平均基质散落率为2.2%,对钵苗基质的影响差异性不大。（2）取苗机构的设计研究。以提高取苗成功率,实现精准取苗为主要研究目标,提出了一种理想取苗轨迹,根据取苗轨迹要求,在分析现有取苗方式的基础上,采用主动抓取式取苗方式,利用行星轮系的传动平稳性与连杆机构配合,建立了一套行星轮系摆杆式取苗机构运动模型;利用VB6.0对取苗机构进行了结构参数和取苗轨迹的优化,确定了一组满足取苗要求的结构参数:太阳轮和行星轮的中心距即行星架OB长度L1=50mm,连杆BC的长度L2=50mm,取苗臂DC长度L3=120mm,摇杆ED的长度L4=130mm,取苗臂旋转中心DC点至取苗针端点F的距离L5=180mm,OA杆的初始安装角α0=189°,OA杆与AB杆的夹角α1=262°,连杆BC与X轴方向上的夹角α2=163°,FC杆与CG杆的夹角α3=60°,FC杆与CD杆的夹角α4=214°,E点的坐标位置XE=76mm和YE=68mm,并通过SolidWorks三维造型软件完成对取苗机构的三维设计与仿真分析,验证了取苗机构设计的合理性与准确性。（3）栽插机构的设计研究。以提高钵苗栽植直立度,实现钵苗高效栽插为主要研究目标,提出了一种理想栽植轨迹,根据栽植轨迹要求,本文以多连杆式栽插机构为基础,利用行星轮系的稳定性和滑道的约束作用,采用打穴放苗的方式,建立了一套行星轮系滑道式栽插机构运动模型。利用MATLAB分析其主要结构参数对栽插轨迹的影响规律,得到一组较优的结构参数组合:太阳轮半径R0=20 mm、中间轮半径R1=15 mm、行星轮半径R2=10mm、连杆BC的长度L1=100 mm、栽植臂上DC杆的长度L2=150 mm、栽植臂上CF杆的长度L3=80mm、栽植器FG的长度L4=140mm、滑道DE上E点到坐标原点O的距离L5=100mm、行星架OB的初始安装角α0=45°、连杆BC与X轴方向上的夹角α1=148°、栽植臂上杆DC与杆CF的夹角β=176°、滑道DE与X轴方向上的夹角θ=108°。通过solidworks三维造型软件完成栽插机构虚拟样机设计,并导入Adams中进行仿真分析,验证了该栽插机构理论分析的合理性和正确性。（4）对取苗机构和栽插机构进行甘蓝钵苗移栽试验研究。为了检验所设计的取苗机构和栽插机构的作业性能是否满足设计要求,加工制造出装配有取苗机构和栽插机构的钵苗移栽试验样机,以取苗成功率和钵苗直立度为主要评价指标进行甘蓝钵苗移栽试验。试验结果表明:当移栽频率为74株/min时,取苗成功率为95.57%,钵苗栽后直立度合格率为92.19%,其中优良率高达89.22%。通过与现有的移栽装置研究结果对比,满足甘蓝钵苗移栽精准取苗与高效栽插机的设计要求。