3機械手建模與動態(tài)仿真分析
   
    3.1機械手建模
   
    將初步確定尺寸的機構各件用SolidWorks建立模型，然后將其裝配。并對部分尺寸進行修正，得機械手三維圖，如圖2所示。
   
    機械手夾持孔依據(jù)測得的秧苗莖桿平均尺寸確定。據(jù)測定，黃瓜苗橫向1. 72 mm，縱向1.76 mm，南瓜苗橫向2.73 mm,縱向3.79 mm，因而確定穗木夾持孔為半徑1.7 mm圓孔，砧木夾持孔為長3.8mm、寬2.7mm的矩形孔。另外，在夾持爪內側與苗接觸部分加裝彈性好、表面粗糙的橡膠材料，以夾緊秧苗，這樣并不影響嫁接秧苗的成活率。這是因為有研究表明，壓縮變形小于20%時，對秧苗的成活率影響非常小。
   

    3.2機械手動態(tài)仿直與分析
   
    為了檢驗機械手的動作和運動情況，用SolidWorks軟件的COSMOSMotion插件對其進行動態(tài)分析，仿真時不考慮銷軸的影響，銷軸聯(lián)接的兩個部件間直接定義為旋轉副。
   
    3.2.1定義約束和載荷。彈簧座板和掌板固定于地，連桿和內指、連桿和推桿、內指和掌板定義旋轉副，推桿和掌板定義平移副。彈簧座板和推桿之間定義線性彈簧，彈簧剛度6.629 N·mm，長度20 mm，直徑4 mm，絲徑1 mm。在推桿上施加一個30 N的力，力的方向沿推桿。
   
    3.2.2進行干涉檢查和仿真。單擊菜單"運動"~"干涉檢查"選擇機械手整個模型進行干涉檢查，經(jīng)檢查機械手各件間不存在干涉。然后，單擊菜單"運動"~"智能構建器"~"仿真"，設置仿真"持續(xù)時間"為0.1 s,"幀的數(shù)目"為500，進行仿真，并將其運動過程制成AVI格式的動畫演示結果表明，各機構部件的動作符合設計要求。
   
    3.2.3仿真與結果的輸出。為了確定秧苗夾持點的運動和落苗空間，跟蹤內外指夾苗點軌跡并將其"輸出CSV"，用Excel將數(shù)據(jù)文件打開，并將數(shù)據(jù)傳人Matlab，繪制出軌跡曲線如圖3,4。
   

    從內外指夾苗點軌跡可見，外指最大位移9 mm，內指塌大位移7 mm，喂入苗的空間是它們的和16 mm，不僅可以保證苗的喂入，同時也應滿足苗嫁接完成后下落的需要。
   
    4結論
   
    根據(jù)嫁接機的總體工藝要求和嫁接用黃瓜苗、南瓜苗跳物理機械性質，設計了嫁接機械手的結構，并用SolidWorks軟件建模，用COSMOSMotion插件進行了動態(tài)仿真分析，證明該機構及動作可滿足設計要求。