Page 220 - 《水产学报》2025年第11期

李鹏鹏，等 水产学报, 2025, 49(11): 119618

目前的播苗机械有车载式、悬拖式、风扫 置、播苗装置、控制系统、机架等部件组成。
式等，但有关播苗机械变量控制方面的研究较 播苗装置主要技术参数如表 1 所示。
为匮乏，因此可以借鉴农业施肥、播种机械中
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的变量控制技术对播苗装置进行优化设计。在
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变量施肥方面，国外开展了大量研究，Kweon 等 [6-7] 8
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和 Grift 等 [8-10] 开发了变量撒肥机落料口自适应
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算法，通过设置落料口不同面积、形状和位置
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参数进行仿真试验，验证了此算法能够适应特
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定的施肥量作业。Iida 等 [11] 在气力式稻田撒肥
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机的基础上进行改进，以 PWM 控制器调节槽
轮式排肥机构转速，结合位置和槽轮转速信息，
根据处方图控制排肥量实现变量施肥。奥禾 (德
国) 农业机械有限公司 (RAUCH) 制造的 AXENT
100.1 牵引式撒肥机，配备边界限制器与智能控
制终端，可针对不规则地形和不同的施肥要求 图 1 滩涂贝类变量播苗装置
1.机架，2.料斗，3.推杆电机，4.落料挡板，5.离心转盘，6.电机，
自动调节工作宽度和施肥量，实现高效智能撒
7.挂钩，8.连杆，9.控制器。
肥。近年来，国内在变量施肥机械上取得了一
Fig. 1 Variable seeding device for shellfish in beach
定的研究成果，张睿等 [12] 设计了一种基于处方 1. rack, 2. hopper, 3. push rod motor, 4. material baffle, 5. centrifugal
图的链条输送式变量施肥抛撒机，抛撒机基于 turntable, 6. motor, 7. hook, 8. connecting rod, 9. controller.
处方图的施肥量信息，结合机具作业速度，调

整输肥链条转速，实现变量施肥。陈书法等 [13] 表 1 播苗装置主要技术参数
设计了一种水田高地隙自走式变量撒肥机，控
Tab. 1 Main technical parameters of seeding device
制系统通过集成行进速度、位置参数及施肥决
样机属性 参数
策信息，控制排肥量，实现自动变量施肥。陈 prototype attribute argument
满等 [14] 设计了一种冬小麦精准播种施肥机，控 设备尺寸(长×宽×高)/mm 1 600×1 300×2 400
equipment size (L×W×H)
制系统测得种子和肥料的流量信息，通过与目
料斗容量/L hopper capacity 830
标播种量和施肥量进行比较，结合机具行进速
播苗幅宽/m seeding width 22~28
度，实时调整电动机转速，实现精准播种施肥。
接触部件个数/个 number of contact parts 3
施印炎等 [15] 设计了一种离心匀肥罩式水稻地表变
叶片偏置角度/(°) blade offset angle −6~6
量撒肥机，采集水稻生长信息，结合施肥策略模
叶轮盘转速/(r/min) impeller disk speed 300~900
型，经决策系统控制排肥开度，调整实时施肥
设备行进速度/kn equipment travel speed 1/1.5/2
量，实现水稻生长周期内区域性实时变量施肥。
设备整体质量/kg overall mass of equipment 200
针对题组开发的贝类播苗装置 [16-17] 播苗密
度不可控问题，本研究设计出一种锥盘离心式 滩涂贝类变量播苗装置可适用于滩涂车载
滩涂贝类变量播苗装置，完成关键部件结构设 和浅海船载作业，单次行驶的有效播苗幅宽大
计，对变量控制装置进行仿真试验研究，验证 于 22 m，通过驱动电路分别控制播苗电机和落
播苗装置播苗性能，优化播苗装置作业参数， 料推杆电机调节离心盘转速和落料口开度，以
为贝类变量播苗机械的设计提供参考。 调节播苗装置播苗效率及播苗幅宽，满足大规
模贝类养殖的需求。播苗装置的变量控制方式
1 材料与方法 主要通过推杆电机的往复运动控制落料挡板的

开口度实现，在播苗过程中，使用 GPS 传感器
1.1 整机结构与工作原理
测量播苗装置行进速度反馈到核心控制器中，
本研究设计的滩涂贝类变量播苗装置的整 分析收集到的信息后经过对比提前设定的处方
体结构如图 1 所示，主要由料斗、变量控制装 图选择最佳的播苗方案，通过驱动电路调整离

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