花卉穴盘苗向黑色软质钵盆的移栽作业主要由手工完成,劳动强度大,作业效率低,急需实现机械化作业。本论文完成了盆栽花卉穴盘苗自动移栽机整机中关键部分——移栽装置的设计,该装置配合软质钵盆输送与穴盘输送装置,实现穴盘苗的精确输送,并利用机械手将花卉幼苗从高密度的穴盘移栽到低密度的软质钵盆,为花卉穴盘苗全自动移栽机整机的设计奠定基础。本论文主要研究内容如下:(1)通过查阅国内外文献分析对比几种典型移栽机械手的结构特点,确定了气压驱动取苗的驱动方式,同时根据苗坨尺寸与取苗效果设计移栽机械手为两指针结构,并对苗坨的重量、含水率、粘附力等物理学特性参数进行了测定,对苗坨与机械手手指的受力进行了分析,建立了机械手手指入土角和苗坨受力之间的数学关系模型,进而确定了手指抓苗时合适的入土角度约为10°,为机械手结构设计奠定了基础。(2)采用Solid Works和ADAMS仿真软件设计了弹簧拉紧滑槽导向式移栽机械手,确定了移栽机械手指针角度的最佳设计方案,并试制出样爪。将基于ADAMS的机械手指运动仿真轨迹、单位载荷法计算的理论轨迹与实际运行轨迹进行比较,三者基本吻合,表明了机械手结构设计科学合理。(3)确定了穴盘苗和钵盆并行输送结构和龙门臂型移栽机械臂总体结构方案。完成了移栽装置的核心零部件及驱动元件的选型与设计校核,主要包括:机械手分合导向机构设计、移栽机械臂竖直和水平传动机构及导向机构的设计、穴盘输送装置的设计以及相应的驱动方式的选型与控制机械手夹紧弹簧的选型,试制出试验样机。(4)采用三菱PLC作为控制单元,完成了穴盘输送与移栽装置控制系统软件、硬件的设计,完成对控制系统程序的调试,运行结果表明该系统能实现十个移栽机械手对苗坨的抓取、移栽及穴盘与钵盆输送的精确配合,误差在许用精度范围内,性能可靠。(5)以200穴牵牛花幼苗为研究对象,对影响移栽装置工作性能的主要参数苗坨含水率、株高以及入土角度进行了单因素试验,在确定了因素水平之后进行了三因素三水平旋转组合试验研究,对工艺参数进行了优化,最后确定含水率为25%,株高为48mm,入土角度为10°为最优试验方案,试验验证表明成功率可达93%。