新疆温差大、日照长、降雨量少，这使新疆番茄种植有着其他地方无法比拟的优势。番茄业也成为拉动地域经济的红色龙头产业之一。目前新疆很多地区番茄苗都采用人工移栽，不仅效率低而且栽植成本高，严重制约了新疆番茄产业的发展。解决该问题的一项重要措施是变人工移栽为机械移栽。而目前能够实现膜上栽植的栽植器（栽植机构），却存在松土仅能覆盖在膜上，膜下土不能及时回到秧苗根部，造成秧苗成活率降低的问题，还有秧苗直立度问题也没有很好的得到解决。　　本文针对膜上覆土，膜下土不回和秧苗直立度的问题，结合国内外移栽机栽植器研究现状，提出了一种新的理论，使秧苗在栽植器中先完成栽苗覆土（即二次定植原理）再将苗和土同时栽到地里。并依据该原理研究设计了一种新的栽植器：膜上滚筒栽植器。　　（1）通过分析对比国内外移栽机栽植机构的优缺点，结合新疆番茄特定的种植要求，提出了栽植覆土一体化栽植器的整体设计方案。　　（2）介绍了其主要组成结构和工作原理，通过对接苗部分、成穴部分、集土部分各工作过程的理论分析给出了各部件各运动过程的理论数学模型。　　（3）通过对番茄苗的物理特性的研究，得到了其三维尺寸和摩擦角（对仿真条件的设定有关键影响），以此作为依据结合农艺要求给出了栽植器各部件的设计原则以及机车速度、滚筒转速与部件结构设计的关系。并通过三维建模软件solidworks2007对关键部件完成三维建模，对栽植器整体进行了可视化化虚拟装配和干涉检查。　　（4）使用cosmosmotion建立了接苗部件和成穴部件的虚拟仿真模型。接苗部件的动力学虚拟仿真试验，以钵苗为研究对象，设计了9组不同角度接苗筒的仿真试验，并得到了番茄钵苗的速度曲线和轨迹曲线以及碰撞分析图像。经过分析对比确定接苗器在水平夹角60°，轴向夹角10°附近时下落时间为0.4s、碰撞程度小，接苗效果最好。　　通过对成穴部件的运动学仿真试验，以成穴部件的定板和动板为研究对象，得到了在机车速度为420mm/s，滚筒转速为80deg/s时成穴器定板的运动轨迹，符合零速投苗原理的轨迹要求（由于本设计滚筒速度与机车速度比是定植，因此只需要验证一组速度比即可）。动板开启需要的作用力在20N左右，理论上证明其能够保证秧苗的直立度要求。仿真所获得的结果为番茄移栽机栽植器的进一步优化设计和物理试验台的搭建提供了帮助和参考。　　（5）试制了接苗部分的物理试验台，并通过试验台的试验验证了仿真结果合理性。为样机的结构改进和性能完善提供依据。