水稻是我国重要的粮食作物,持续开发新的品种以保持良种的活力和适应不断变化的自然环境对于保障粮食产量、巩固国家粮食安全意义重大。而农艺学家每年培育大量的水稻种子,如何通过快速高效的小区育种试验,实现对不同品种间的优中选优,准确的遴选出最适宜当地种植的水稻品种是育种工作核心问题。然而,长期以来我国育种试验的播种作业主要由人工完成,人工作业的效率低下、播种一致性、准确性差,严重影响试验结果的准确性。与人工作业相比,机械直播具有效率高、成本低、一致性好、准确性高等优势,是提高育种试验效率、降低成本、提高准确性和可信度的有效方法。因此开发适用于育种试验的水稻旱地直播育种播种机,对解决当前育种试验播种作业存在的问题具有重要意义。论文在深度调研国内外育种播种机的基础上,根据大田水稻直播农艺和水稻育种试验的要求,设计开发出水稻旱地直播育种播种机,整机采用液压四驱自走式底盘驱动,预分配种盒式供种,气吸式精密排种器,其播种作业速度不低于5km/h,转场速度不低于10km/h。利用三维建模软件完成整机的数字化建模,并对播种机的主要结构、功能模块及其工作原理、部件选型等进行深入分析和研究,同时对测程轮+编码器的行长控制方案进行设计。利用Ansys静力学分析模块对播种机车架进行静力学仿真,通过分析车架在播种机工作时的变形和应力变化情况,以验证整机车架的刚度和强度可靠性;通过分析车架与车桥的连接面的应力情况,以验证播种机底盘行驶可靠性和稳定性。在静力学分析基础上,进行预应力模态分析和谐响应分析,获得播种机车架工作时1-6阶振动频率,以判断车架在作业时的振动情况,同时,分析车架在受迫振动时的变形和应力变化情况。此外,建立播种机虚拟试验平台,通过水稻播种机作业过程的虚拟台架试验,探究车辆-地面互作系统中,地面激励对播种机作业的准确性、均匀性、一致性的影响;通过计算受激时种距偏差率,分析播种机在受到地面激励后的播种作业状况。进行育种播种机田间性能测试试验,任意选取育种小区中间3m内的种距、行距和播种深度为测量对象,测定并计算播种作业的重播率、漏播率、平均合格种距和种距变异系数,以及种距、行距和播种深度的平均值、标准差和变异系数,验证设计的播种机作业系统的可靠性和作业效果。