1、项目简介：

钻孔联动播种机是多种植功能于一体的机械设备。它的运行方式是通过12V直流电机直接控制电动升降杆向下运动的联动机制和齿条齿轮传动机制，从而实现智能播种。我们基于建模软件Solid works以及仿真软件Workbench、Adams的数值模型来建立播种机模型，进行了机械设计和建模，并进行有效的运动学和力学分析，将机械的运动特性与机械结构相结合。钻孔联动播种机可以自动化完成一系列种植操作，如钻孔、播种、覆土等，以提高种植效率和产量；还能根据种植材料的大小来调节圆柄钻头的尺寸，及筛料槽的尺寸，实现一机多用的效果，提高机械利用率。该钻孔联动播种机适应性强，可以在各种地形和土壤条件下工作，同时能够根据不同的种植要求和条件，调整种植的深度、行距、株距等参数，以适应不同作物和土壤的需求，实现精准播种，可用于大规模农业生产或者特殊环境种植，能够节省人力、提高种植质量、增加产量、适应不同作物和种植环境等。

2、研究目的:

2.1减轻农民负担，提高生产效率。

农业最重要的部分是播种，农作物播种是一项劳动密集型工作，传统的人工播种方式如点播，条播等播种成本高，需要花费大量的人力、资金、时间，并且播种效率低。钻孔联动播种机的研发可以实现自动化或半自动化种植，大大减少了人力投入，降低了种植成本，也更好地缓解了农村劳动力匮乏的问题，减轻了农民的负担。而且播种机可以精确控制种植的深度、行距、株距等参数，提高了种植的一致性和准确性，有利于农作物的生长和发育，从而提高产量和质量，提高了种植效率。

2.2推动农业现代化和可持续化的发展。

农业机械化是现代农业的重要内容和主要标志，其实质是实现资源的有效配置、利用和保护，推动农业现代化的发展。随着农业现代化的发展，规模化种植成为趋势，机械化播种更适合社会发展的需要。我国每年需花费大量金额进口各种农业机械来满足我国农业发展的需求，经中国海关，华经产业研究院整理2023年5月中国农业机械进口金额为15643.9万美元，相比2022年同期增长了7561.2万美元，同比增长93.5%。2022年5月中国农业机械进口金额为8082.7万美元。图2.2为2022-2023年5月中国农业机械月度进口金额统计图。因此，钻孔联动播种机的研发与应用，不仅可以满足大规模种植的需求，提高土地利用率，确保土壤的松软和适宜度，为作物的生长创造了更好的条件，增加单位面积的产量，适应现代化农业的生产需求，同时也可以减少部分进口农业机械的金额，更好地发展本国的农业机械。钻孔联动种机是属于多功能种植机械，对功能种植机械的研究和发展是农业机械化的重要组成部分，有助于提高农业生产的机械化水平，促使农业机械不断改进与创新，推动农业现代化进程，从而实现农业生产的可持续性发展。

3、模型搭建

本设备结合钻孔、播种和覆土功能，实现了一体化种植过程，大大提高了种植效率。通过钻孔功能，设备可以快速而准确地在土壤中开凿孔洞；接着利用播种功能，在开凿好的孔洞中精确地投放种子；最后通过覆土功能，将土壤覆盖在种子上，帮助种子顺利生长。这一整合设计使得种植过程更加顺畅、高效，同时也减少了人力成本和时间浪费

3.2各模块设计

钻孔模块：由上端电动推杆实现播种动作，挡板设置凹槽，可使种植深度保持在20~30mm最适合播种深度，钻孔模块的设计目的是为了实现播种深度的精确控制、提高播种效率和自动化播种，从而促进作物的健康生长和农业生产的提高，如图所示。
     

播种装置：由播种装置可实现定量播种量控制在2~4颗，其驱动方式通过齿条和齿轮的啮合实现钻孔播种联动，提高其种植效率，如图3.4所示。种装置的设计目的是为了实现定量播种控制、提高播种效率和种植均匀性，从而促进作物的良好生长和增加产量。
     

覆土模块：覆土轮上侧带有凹槽，可人为调整覆土轮高度，通过侧边圆盘，将土壤向内覆土，提升种子存活率，和发芽率，从而促进作物的健康生长和增加产量
       

履带式行走模块：通过驱动驱动轴使斜齿轮进行转动，从而使连接杆进行摆动，装置可提升距地高度

4、技术路线

流程图通过对播种机械搭载的功能进行划分模块，播种机械主要要实现转孔、播种、覆土、行走、升降功能；需要设计对应的模块，在设计模块时考虑模块与模块之间的联动空间，创造合理实用的联动结构。

5、硬件电路

主控板 CPU 采用STM32F103ZE芯片，如图5.3、5.4所示。STM32F系列属于32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3。其集高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗与低电压操作等特性于一身，同时还保持了集成度高和易于开发的特点。

采用esp8266，实现远程控制和远程图传，能及时反馈周围环境的检测量

6、实物视频展示