专利摘要
本发明公开了一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构。现有植苗机构投苗和接苗时均处于运转状态，立苗率不能保证。本发明的中心轴由通过弹性联轴器连接的第一轴段和第二轴段组成；中心电机经不完全齿轮、从动齿轮和凹、凸琐止弧传递动力给第一轴段；两轴段各设有编码器，避免毁坏中心电机；第一行星轴与第一行星电机的输出轴通过第一电磁离合器连接，中部与行星架通过第二电磁离合器连接；第二行星轴与第二行星电机的输出轴通过第一电磁离合器连接，中部与行星架通过第二电磁离合器连接；内、外半栽植嘴的外侧壁底部均设有压力传感器，避免毁坏第一行星电机或第二行星电机。本发明增加了不完全齿轮，从而在静止状态投苗和接苗，提高了立苗率。
权利要求
1.一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构，包括行星架、不完全齿轮、凸锁止弧、凹锁止弧、从动齿轮、中心轴、中心电机、第一行星轴、第二行星轴、第一端面凸轮、第二端面凸轮、第一栽植嘴和第二栽植嘴；其特征在于：还包括第一行星电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器、第二行星电机、压力传感器、第一编码器和第二编码器；所述的中心轴由第一轴段和第二轴段组成，第一轴段和第二轴段通过弹性联轴器连接；第二轴段通过轴承支承在机架上，并与行星架的中心处固定；第一轴段设有第一编码器测量转角，第二轴段设有第二编码器测量转角；所述的从动齿轮和凹琐止弧均固定在第一轴段，不完全齿轮和凸琐止弧均固定在中心电机的输出轴上；周向方向上，凸琐止弧与不完全齿轮无齿部分位置对应；凹琐止弧对称中心线与行星架垂直设置；不完全齿轮与从动齿轮啮合；凸琐止弧与凹琐止弧摩擦传动；
所述的第一行星电机和第二行星电机分设在行星架两端，且第一行星电机和第二行星电机的底座均与行星架通过螺栓连接；第一行星轴和第二行星轴分设在行星架两端，且均通过滚动轴承支承在行星架上；第一行星轴一端与第一行星电机的输出轴通过一个第一电磁离合器连接，中部与行星架通过一个第二电磁离合器连接；第二行星轴一端与第二行星电机的输出轴通过另一个第一电磁离合器连接，中部与行星架通过另一个第二电磁离合器连接；初始状态下，第一电磁离合器接合，第二电磁离合器分离；第一端面凸轮空套在第一行星轴上，第二端面凸轮空套在第二行星轴上，且第一端面凸轮和第二端面凸轮均与行星架固定；
所述第一栽植嘴和第二栽植嘴的结构完全一致，均包括内半栽植嘴、外半栽植嘴、弹簧、凹槽、销和滚子；所述的内半栽植嘴和外半栽植嘴均呈弧形，且相对设置；凹槽固定在内半栽植嘴上；销铰接在外半栽植嘴上，并与凹槽构成滚动摩擦副；内半栽植嘴的顶部设有伸出杆，滚子铰接在伸出杆上；内半栽植嘴和外半栽植嘴的外侧壁中部均设有凸块，两凸块通过弹簧连接；内半栽植嘴和外半栽植嘴的外侧壁底部均设有压力传感器；第一栽植嘴的内半栽植嘴和外半栽植嘴均与第一行星轴的另一端铰接，铰接轴在竖直方向上位于第一栽植嘴的滚子和弹簧之间；第一栽植嘴的滚子与第一端面凸轮构成凸轮副；第二栽植嘴的内半栽植嘴和外半栽植嘴均与第二行星轴的另一端铰接，铰接轴在竖直方向上位于第二栽植嘴的滚子和弹簧之间；第二栽植嘴的滚子与第二端面凸轮构成凸轮副。
2.根据权利要求1所述的一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构，其特征在于：所述的不完全齿轮有齿部分对应的圆心角为330～340°。
3.根据权利要求1所述的一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构，其特征在于：所述第一编码器、压力传感器和第二编码器的信号输出端均连接控制器；中心电机、第一行星电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器和第二行星电机均由控制器控制。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构，其特征在于：所述中心电机、第一行星电机和第二行星电机的转动规律及额定功率计算如下：
步骤一、第一栽植嘴内侧壁底部曲线对称中心点J的理想静轨迹曲线拟合；
以第一栽植嘴到第一端面凸轮的视线方向看时，行星架顺时针转动，顺着行星架转动方向依次选取14个点q
步骤二、以行星架中心为坐标原点O建立坐标系XOY，计算第一栽植嘴的角位移；
为保证行星架做整周运动，行星架中心与第一行星轴中心A的中心距L和第一行星轴中心到对称中心点J的距离h满足关系：
式中，x
由式(1)解得
式中，max为求最大值，min为求最小值，对称中心点J由
由式(2)进一步得第一行星轴中心A的X轴坐标和Y轴坐标：
第一栽植嘴相对X轴正向的角位移
φ
由式(3)和(4)进一步得
φ
步骤三、确定第一行星电机和第二行星电机的转动规律；
设OA相对X轴正向的初始角位移φ
φ
式中，x
则第一行星电机的转角为β
由第一栽植嘴相对X轴正向的角位移
φ
得每个φ
由于行星架转角相差π时，第二栽植嘴与第一栽植嘴的角位移相等，所以第二栽植嘴相对X轴正向的角位移
φ′
第二栽植嘴相对X轴正向的初始角位移
φ′
式中，x
则第二行星电机的转角为β
步骤四、确定中心电机的转动规律；
给定不完全齿轮无齿部分的圆心角α，设不完全齿轮与从动齿轮啮合时中心电机的转角为φ
(2π-α)R
将R
式中，a为不完全齿轮与从动齿轮的中心距；
则
步骤五、在没有石头情况下，采用应变式测力传感器测得第一栽植嘴进入垄面到退出垄面过程中第二轴段受到的最大扭矩T
5.根据权利要求4所述的一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构，其特征在于：中心电机、第一行星电机和第二行星电机的过载保护，具体过程如下：
1)若第一栽植嘴或第二栽植嘴进入垅面时碰到石头，则中心轴的第一轴段和第二轴段相对转动，第一编码器和第二编码器分别测得第一轴段和第二轴段的转角，若两转角差值大于1.2k，则中心电机停转；中心电机停转的同时，两个第一电磁离合器均分离，两个第二电磁离合器均接合；第一行星电机和第二行星电机保持前一时刻的转速和转向继续转动，但转角数据不进行叠加；清除石头后，中心电机启动，同时两个第一电磁离合器均接合，两个第二电磁离合器均分离；中心电机、第一行星电机和第二行星电机按转动规律继续转动，转角数据继续叠加；
2)若第一栽植嘴或第二栽植嘴张开时碰到石头，只要其中一个压力传感器测得压力大于1.2F
说明书
技术领域
本发明涉及钵苗移栽机构，具体涉及一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构。
背景技术
不管是半自动移栽机(人工取苗并将其喂入栽植嘴，植苗机构将栽植嘴内的秧苗植入大田)，还是全自动移栽机(取苗和植苗分别由取苗机构和植苗机构完成)，都有一套植苗机构，它是将秧苗植入大田的最终机构，直接影响移栽后秧苗的立苗率和伤苗率。传统的取苗机构主要有旋转式机构(包括钳夹式、链夹式、挠性圆盘式)、往复式机构(七杆式和多杆式植苗机构)和滑道式机构(四连杆—滑道式和行星轮—滑道式植苗机构)。钳夹式、链夹式、挠性圆盘式和四连杆—滑道式植苗机构在作业过程中由于夹持对秧苗有损伤，同时夹持的位置对立苗率有影响，立苗率更不容易控制；行星轮—滑道式植苗机构滑道易磨损，存在振动且只有单个栽植嘴，作业效率低。
现有蔬菜钵苗移栽机的植苗机构以行星齿轮系作为传动部件为主；行星齿轮系正向设计采用一个特殊方程表达式作为其中一个齿轮节曲线，进而求解行星系齿轮副，数值优化可调空间小，得到的栽植机构栽植嘴回程容易把秧苗回带；而由轨迹反向设计行星系齿轮副则会出现传动比突变导致齿轮节曲线突变，求解过程复杂；行星齿轮机构是由多个齿轮组成，作业过程中若栽植嘴进入土中过程或是植苗嘴张开过程遇到石头而无法正常作业时，会因负载过大而导致行星齿轮机构齿轮断齿或者电机烧坏的结果；另外，现有的行星系齿轮机构是连续运转的，当取苗机构将苗投入植苗机构时，苗在空中的时间可变，而植苗机构又在旋转，则苗落入植苗机构中的状态不能保证。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构，根据满足农艺要求理想静轨迹反求行星架角位移与栽植嘴角位移的运动关系，得到各电机转速规律，从而控制各电机转速实现钵苗植苗工作。
本发明包括行星架、不完全齿轮、凸锁止弧、凹锁止弧、从动齿轮、中心轴、中心电机、第一行星电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器、第二行星电机、第一行星轴、第二行星轴、第一端面凸轮、第二端面凸轮、第一栽植嘴、第二栽植嘴、压力传感器、第一编码器和第二编码器；所述的中心轴由第一轴段和第二轴段组成，第一轴段和第二轴段通过弹性联轴器连接；第二轴段通过轴承支承在机架上，并与行星架的中心处固定；第一轴段设有第一编码器测量转角，第二轴段设有第二编码器测量转角；所述的从动齿轮和凹琐止弧均固定在第一轴段，不完全齿轮和凸琐止弧均固定在中心电机的输出轴上；周向方向上，凸琐止弧与不完全齿轮无齿部分位置对应；凹琐止弧对称中心线与行星架垂直设置；不完全齿轮与从动齿轮啮合；凸琐止弧与凹琐止弧摩擦传动。
所述的第一行星电机和第二行星电机分设在行星架两端，且第一行星电机和第二行星电机的底座均与行星架通过螺栓连接；第一行星轴和第二行星轴分设在行星架两端，且均通过滚动轴承支承在行星架上；第一行星轴一端与第一行星电机的输出轴通过一个第一电磁离合器连接，中部与行星架通过一个第二电磁离合器连接；第二行星轴一端与第二行星电机的输出轴通过另一个第一电磁离合器连接，中部与行星架通过另一个第二电磁离合器连接；初始状态下，第一电磁离合器接合，第二电磁离合器分离；第一端面凸轮空套在第一行星轴上，第二端面凸轮空套在第二行星轴上，且第一端面凸轮和第二端面凸轮均与行星架固定。
所述第一栽植嘴和第二栽植嘴的结构完全一致，均包括内半栽植嘴、外半栽植嘴、弹簧、凹槽、销和滚子；所述的内半栽植嘴和外半栽植嘴均呈弧形，且相对设置；凹槽固定在内半栽植嘴上；销铰接在外半栽植嘴上，并与凹槽构成滚动摩擦副；内半栽植嘴的顶部设有伸出杆，滚子铰接在伸出杆上；内半栽植嘴和外半栽植嘴的外侧壁中部均设有凸块，两凸块通过弹簧连接；内半栽植嘴和外半栽植嘴的外侧壁底部均设有压力传感器。第一栽植嘴的内半栽植嘴和外半栽植嘴均与第一行星轴的另一端铰接，铰接轴在竖直方向上位于第一栽植嘴的滚子和弹簧之间；第一栽植嘴的滚子与第一端面凸轮构成凸轮副；第二栽植嘴的内半栽植嘴和外半栽植嘴均与第二行星轴的另一端铰接，铰接轴在竖直方向上位于第二栽植嘴的滚子和弹簧之间；第二栽植嘴的滚子与第二端面凸轮构成凸轮副。
所述的不完全齿轮有齿部分对应的圆心角为330～340°。
所述第一编码器、压力传感器和第二编码器的信号输出端均连接控制器；中心电机、第一行星电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器和第二行星电机均由控制器控制。
所述中心电机、第一行星电机和第二行星电机的转动规律及额定功率计算如下：
步骤一、第一栽植嘴内侧壁底部曲线对称中心点J的理想静轨迹曲线拟合。
以第一栽植嘴到第一端面凸轮的视线方向看时，行星架顺时针转动，顺着行星架转动方向依次选取14个点qi(i＝0,2,～,13)作为三次非均匀B样条曲线的型值点，唯一求解到16个控制顶点，进而拟合出对称中心点J的静轨迹，再在静轨迹上每相邻两个拟合点之间插值生成19～22个插值点，得到对称中心点J的理想静轨迹曲线。其中，点q0确定理想静轨迹曲线的最高点，点q5确定第一栽植嘴进入垄面时的点，点q6确定理想静轨迹曲线的最低点，点q7确定第一栽植嘴退出垄面时的点，点q1、q2、q3、q4、q8、q9、q10、q11、q12是拟合理想静轨迹曲线的辅助点，点q13和点q0重合。
步骤二、以行星架中心为坐标原点O建立坐标系XOY，计算第一栽植嘴的角位移。
为保证行星架做整周运动，行星架中心与第一行星轴中心A的中心距L和第一行星轴中心到对称中心点J的距离h满足关系：
式中，xJ、yJ分别为对称中心点J在理想静轨迹曲线上的点对应的X轴坐标和Y轴坐标；
由式(1)解得
式中，max为求最大值，min为求最小值，对称中心点J由 位置运动至 过程中，OA相对X轴正向的角位移φ1＝φ3+φ4，若计算结果φ1＞2π，则重新将φ1-2π的值赋给φ1，OA为坐标原点O与第一行星轴中心A的连线，φ1也是从动齿轮相对X轴正向的角位移；由 位置运动至 过程中，φ1＝φ3-φ4；其中，OJ相对X轴正向的角位移φ3＝artan(yJ/xJ)，φ3在0～2π中取值，OJ为坐标原点O与对称中心点J的连线； 与 的夹角 是起点为坐标原点O、终点为对称中心点J的向量， 是起点为坐标原点O、终点为第一行星轴中心A的向量。
由式(2)进一步得第一行星轴中心A的X轴坐标和Y轴坐标：
第一栽植嘴相对X轴正向的角位移
φ2＝arctan((yJ-yA)/(xJ-xA))(4)
由式(3)和(4)进一步得
φ2＝arctan((yJ-Lcosφ1)/(xJ-Lsinφ1)) (5)
步骤三、确定第一行星电机和第二行星电机的转动规律。
设OA相对X轴正向的初始角位移φ10，则第一栽植嘴的初始角位移为
φ20＝arctan((yJ-0-Lcosφ10)/(xJ-0-Lsinφ10))
式中，xJ-0、yJ-0分别为初始位置时对称中心点J的X轴坐标和Y轴坐标；
则第一行星电机的转角为β1＝φ20-φ2；当β1＞0时，以第一栽植嘴到第一端面凸轮的视线方向看，第一行星电机为顺时针转动；当β1＜0时，第一行星电机为逆时针转动；
由第一栽植嘴相对X轴正向的角位移
φ2＝arctan((yJ-Lcos(φ10-θ1))/(xJ-Lsin(φ10-θ1)))
得每个φ2对应的行星架转角θ1；
由于行星架转角相差π时，第二栽植嘴与第一栽植嘴的角位移相等，所以第二栽植嘴相对X轴正向的角位移
φ′2＝arctan((yJ-Lcos(φ10-θ1-π))/(xJ-Lsin(φ10-θ1-π)))
第二栽植嘴相对X轴正向的初始角位移
φ′20＝arctan((yJ-π-Lcos(φ10-π))/(xJ-π-Lsin(φ10-π)))，
式中，xJ-π、yJ-π分别为行星架角位移与初始位置相差π时对称中心点J的X轴坐标和Y轴坐标；
则第二行星电机的转角为β2＝φ′20-φ′2；当β2＞0时，以第一栽植嘴到第一端面凸轮的视线方向看，第二行星电机为顺时针转动；当β2＜0时，第二行星电机为逆时针转动。
步骤四、确定中心电机的转动规律。
给定不完全齿轮无齿部分的圆心角α，设不完全齿轮与从动齿轮啮合时中心电机的转角为φ5，不完全齿轮的半径为R1，从动齿轮的半径为R2，从动齿轮的转角即为行星架转角θ1；根据啮合传动原理，不完全齿轮转过一圈时，从动齿轮旋转过的弧长与不完全齿轮有齿部分的弧长相等，即：
(2π-α)R1＝2πR2 (6)
将R1＝a-R2代入公式(6)解得
式中，a为不完全齿轮与从动齿轮的中心距；
则 由传动比 得 且中心电机的转向与行星架转向相反。当行星架转角不变时，即不完全齿轮与从动齿轮不啮合，行星架静止时，两个第一电磁离合器均分离，两个第二电磁离合器均接合；第一行星电机、第二行星电机和中心电机均保持前一时刻的转速和转向不变，但转角数据不进行叠加。当不完全齿轮与从动齿轮重新啮合时，两个第一电磁离合器均接合，两个第二电磁离合器均分离；中心电机、第一行星电机和第二行星电机按转动规律继续转动，转角数据继续叠加。
步骤五、在没有石头情况下，采用应变式测力传感器测得第一栽植嘴进入垄面到退出垄面过程中第二轴段受到的最大扭矩T1，采用第一编码器和第二编码器分别测得的第一轴段和第二轴段转角计算两转角差值k，采用第一栽植嘴外侧壁底部的压力传感器测得第一栽植嘴开始张开时刻至张开角度最大时刻受到的最大压力F2。选取中心电机的额定功率大于P1，P1＝T1n1max/9550，其中，P1单位为KW；n1max为植苗最高转速档时行星架的转速，单位为N·m， nmax为植苗最高转速档时设定的中心电机转速。由于第一栽植嘴和第二栽植嘴的转速均与行星架的转速相差不多，选取第一行星电机和第二行星电机的额定功率大于1.2P1。
中心电机、第一行星电机和第二行星电机的过载保护，具体过程如下：
1)若第一栽植嘴或第二栽植嘴进入垅面时碰到石头，则中心轴的第一轴段和第二轴段相对转动，第一编码器和第二编码器分别测得第一轴段和第二轴段的转角，若两转角差值大于1.2k，则中心电机停转。中心电机停转的同时，两个第一电磁离合器均分离，两个第二电磁离合器均接合；第一行星电机和第二行星电机保持前一时刻的转速和转向继续转动，但转角数据不进行叠加；清除石头后，中心电机启动，同时两个第一电磁离合器均接合，两个第二电磁离合器均分离；中心电机、第一行星电机和第二行星电机按转动规律继续转动，转角数据继续叠加。
2)若第一栽植嘴或第二栽植嘴张开时碰到石头，只要其中一个压力传感器测得压力大于1.2F2，则中心电机、第一行星电机和第二行星电机均停转。清除石头后，中心电机、第一行星电机和第二行星电机按转动规律继续转动，转角数据继续叠加。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明根据满足农艺要求理想静轨迹反求行星架角位移与栽植嘴角位移的运动关系，得到各电机转速规律，从而控制各电机转速实现钵苗植苗工作，机构简单且容易实现理想的植苗轨迹。
2、本发明将行星轴中部与行星架通过电磁离合器连接，行星轴与电机也通过电磁离合器连接，且中心轴分为通过弹性联轴器连接的两个轴段，两个轴段均设置编码器，在内、外半栽植嘴外侧壁底端设置压力传感器，避免了遇到石头而无法正常栽植烧电机或断齿使机构毁坏的情况；同时，增加了一套不完全齿轮机构，使得植苗机构投苗和接苗时均处于静止状态，使钵苗更理想的落入植苗机构中，并提高了立苗率。
附图说明
图1是本发明的工作原理示意图；
图2是本发明的机构运动简图；
图3是本发明进行运动学分析的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构，包括行星架4、不完全齿轮5、凸锁止弧6、凹锁止弧7、从动齿轮8、中心轴、中心电机9、第一行星电机12、第一电磁离合器13、第二电磁离合器14、第二行星电机19、第一行星轴20、第二行星轴21、第一端面凸轮15、第二端面凸轮18、第一栽植嘴1、第二栽植嘴3、压力传感器16、第一编码器10和第二编码器17；中心轴由第一轴段11-1和第二轴段11-2组成，第一轴段和第二轴段通过弹性联轴器连接；第二轴段11-2通过轴承支承在机架上，并与行星架4的中心处固定；第一轴段11-1设有第一编码器10测量转角，第二轴段11-2设有第二编码器17测量转角；从动齿轮8和凹琐止弧7均固定在第一轴段，不完全齿轮5和凸琐止弧6均固定在中心电机9的输出轴上；不完全齿轮有齿部分对应的圆心角为330～340°；周向方向上，凸琐止弧与不完全齿轮无齿部分位置对应；凹琐止弧7对称中心线与行星架垂直设置；不完全齿轮与从动齿轮啮合；凸琐止弧与凹琐止弧摩擦传动。
第一行星电机12和第二行星电机19分设在行星架两端，且第一行星电机12和第二行星电机19的底座均与行星架4通过螺栓连接；第一行星轴20和第二行星轴21分设在行星架两端，且均通过滚动轴承支承在行星架上；第一行星轴20一端与第一行星电机12的输出轴通过一个第一电磁离合器13连接，中部与行星架4通过一个第二电磁离合器14连接；第二行星轴21一端与第二行星电机19的输出轴通过另一个第一电磁离合器13连接，中部与行星架4通过另一个第二电磁离合器14连接；初始状态下，第一电磁离合器接合，第二电磁离合器分离；第一端面凸轮15空套在第一行星轴上，第二端面凸轮18空套在第二行星轴上，且第一端面凸轮和第二端面凸轮均与行星架固定。
第一栽植嘴1和第二栽植嘴3的结构完全一致，均包括内半栽植嘴1-2、外半栽植嘴1-3、弹簧1-4、凹槽、销和滚子1-1；内半栽植嘴1-2和外半栽植嘴1-3均呈弧形，且相对设置；凹槽固定在内半栽植嘴1-2上；销铰接在外半栽植嘴1-3上，并与凹槽构成滚动摩擦副；内半栽植嘴1-2的顶部设有伸出杆，滚子1-1铰接在伸出杆上；内半栽植嘴1-2和外半栽植嘴1-3的外侧壁中部均设有凸块，两凸块通过弹簧1-4连接；内半栽植嘴1-2和外半栽植嘴1-3的外侧壁底部均设有压力传感器16。第一栽植嘴1的内半栽植嘴和外半栽植嘴均与第一行星轴20的另一端(伸出第一端面凸轮15外的那端)铰接，铰接轴在竖直方向上位于第一栽植嘴1的滚子1-1和弹簧1-4之间；第一栽植嘴1的滚子1-1与第一端面凸轮15构成凸轮副；第二栽植嘴3的内半栽植嘴和外半栽植嘴均与第二行星轴21的另一端(伸出第二端面凸轮18外的那端)铰接，铰接轴在竖直方向上位于第二栽植嘴3的滚子1-1和弹簧1-4之间；第二栽植嘴3的滚子1-1与第二端面凸轮18构成凸轮副。
第一编码器10、压力传感器16和第二编码器17的信号输出端均连接控制器；中心电机9、第一行星电机12、第一电磁离合器13、第二电磁离合器14和第二行星电机19均由控制器控制。
中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19的转动规律及额定功率计算如下：
步骤一、第一栽植嘴1内侧壁底部曲线对称中心点J的理想静轨迹曲线2拟合。
如图1所示，以第一栽植嘴1到第一端面凸轮15的视线方向看时，行星架顺时针转动，顺着行星架转动方向依次选取14个点qi(i＝0,2,～,13)作为三次非均匀B样条曲线的型值点，唯一求解到16个控制顶点，进而拟合出对称中心点J的静轨迹，再在静轨迹上每相邻两个拟合点之间插值生成19～22个插值点，得到对称中心点J的理想静轨迹曲线2。其中，点q0确定理想静轨迹曲线的最高点，点q5确定第一栽植嘴1进入垄面时的点，点q6确定理想静轨迹曲线的最低点，点q7确定第一栽植嘴1退出垄面时的点，点q1、q2、q3、q4、q8、q9、q10、q11、q12是拟合理想静轨迹曲线的辅助点，点q13和点q0重合。
步骤二、如图3所示，以行星架中心为坐标原点O建立坐标系XOY，计算第一栽植嘴1的角位移。
为保证行星架做整周运动，行星架中心与第一行星轴中心A的中心距L和第一行星轴中心到对称中心点J的距离h满足关系：
式中，xJ、yJ分别为对称中心点J在理想静轨迹曲线2上的点对应的X轴坐标和Y轴坐标；
由式(1)解得
对称中心点J由 位置运动至 过程中，OA相对X轴正向的角位移φ1＝φ3+φ4，若计算结果φ1＞2π，则重新将φ1-2π的值赋给φ1，OA为坐标原点O与第一行星轴中心A的连线，正常运转时，φ1也是从动齿轮相对X轴正向的角位移；由 位置运动至 过程中，φ1＝φ3-φ4；其中，OJ相对X轴正向的角位移φ3＝artan(yJ/xJ)，φ3在0～2π中取值，OJ为坐标原点O与对称中心点J的连线； 与 的夹角 是起点为坐标原点O、终点为对称中心点J的向量， 是起点为坐标原点O、终点为第一行星轴中心A的向量。
由式(2)进一步得第一行星轴中心A的X轴坐标和Y轴坐标：
第一栽植嘴1相对X轴正向的角位移
φ2＝arctan((yJ-yA)/(xJ-xA))(4)
由式(3)和(4)进一步得
φ2＝arctan((yJ-Lcosφ1)/(xJ-Lsinφ1)) (5)
步骤三、确定第一行星电机和第二行星电机的转动规律。
设OA相对X轴正向的初始角位移φ10，则第一栽植嘴1的初始角位移为
φ20＝arctan((yJ-0-Lcosφ10)/(xJ-0-Lsinφ10))
式中，xJ-0、yJ-0分别为初始位置时对称中心点J的X轴坐标和Y轴坐标；
则第一行星电机的转角为β1＝φ20-φ2；当β1＞0时，以第一栽植嘴1到第一端面凸轮15的视线方向看，第一行星电机为顺时针转动；当β1＜0时，第一行星电机为逆时针转动；
由第一栽植嘴1相对X轴正向的角位移
φ2＝arctan((yJ-Lcos(φ10-θ1))/(xJ-Lsin(φ10-θ1)))
得每个φ2对应的行星架转角θ1；
由于行星架转角相差π时，第二栽植嘴与第一栽植嘴的角位移相等，所以第二栽植嘴相对X轴正向的角位移
φ′2＝arctan((yJ-Lcos(φ10-θ1-π))/(xJ-Lsin(φ10-θ1-π)))
第二栽植嘴相对X轴正向的初始角位移
φ′20＝arctan((yJ-π-Lcos(φ10-π))/(xJ-π-Lsin(φ10-π)))，
式中，xJ-π、yJ-π分别为行星架角位移与初始位置相差π时对称中心点J的X轴坐标和Y轴坐标；
则第二行星电机的转角为β2＝φ′20-φ′2；当β2＞0时，以第一栽植嘴到第一端面凸轮15的视线方向看，第二行星电机为顺时针转动；当β2＜0时，第二行星电机为逆时针转动。
步骤四、确定中心电机9的转动规律。
给定不完全齿轮无齿部分的圆心角α，设不完全齿轮与从动齿轮啮合时中心电机的转角为φ5，不完全齿轮的半径为R1，从动齿轮的半径为R2，从动齿轮的转角即为行星架转角θ1；根据啮合传动原理，不完全齿轮转过一圈时，从动齿轮旋转过的弧长与不完全齿轮有齿部分的弧长相等，即：
(2π-α)R1＝2πR2 (6)
将R1＝a-R2代入公式(6)解得
式中，a为不完全齿轮与从动齿轮的中心距；
则 由传动比 得 且中心电机9的转向与行星架转向相反。当行星架转角不变时，即不完全齿轮与从动齿轮不啮合，行星架静止时，两个第一电磁离合器13均分离，两个第二电磁离合器14均接合；第一行星电机、第二行星电机和中心电机9均保持前一时刻的转速和转向不变，但转角数据不进行叠加。当不完全齿轮与从动齿轮重新啮合时，两个第一电磁离合器13均接合，两个第二电磁离合器14均分离；中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19按转动规律继续转动，转角数据继续叠加。不完全齿轮使得第一栽植嘴或第二栽植嘴在接苗和植苗时有足够停顿的时间，接苗和植苗更可靠。
步骤五、在没有石头情况下，采用应变式测力传感器测得第一栽植嘴进入垄面到退出垄面过程中第二轴段11-2受到的最大扭矩T1，采用第一编码器和第二编码器分别测得的第一轴段和第二轴段转角计算两转角差值k，采用第一栽植嘴外侧壁底部的压力传感器16测得第一栽植嘴开始张开时刻至张开角度最大时刻受到的最大压力F2。选取中心电机的额定功率大于P1，P1＝T1n1max/9550，其中，P1单位为KW；n1max为植苗最高转速档时行星架的转速，单位为N·m， nmax为植苗最高转速档时设定的中心电机转速。由于第一栽植嘴和第二栽植嘴的转速均与行星架的转速相差不多，选取第一行星电机12和第二行星电机19的额定功率大于1.2P1即可。
中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19的过载保护，具体过程如下：
1)若第一栽植嘴或第二栽植嘴进入垅面时碰到石头，则中心轴的第一轴段和第二轴段相对转动，第一编码器和第二编码器分别测得第一轴段和第二轴段的转角，若两转角差值大于1.2k，则中心电机9停转，防止中心电机9受力过大而损坏。中心电机9停转的同时，两个第一电磁离合器13均分离，两个第二电磁离合器14均接合；第一行星电机12和第二行星电机19保持前一时刻的转速和转向继续转动，但转角数据不进行叠加，这种情况下，第一行星电机12和第二行星电机19就可以不停转，避免反复启停影响寿命；清除石头后，中心电机9启动，同时两个第一电磁离合器13均接合，两个第二电磁离合器14均分离；中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19按转动规律继续转动，转角数据继续叠加。
2)若第一栽植嘴或第二栽植嘴张开时碰到石头，只要其中一个压力传感器测得压力大于1.2F2，则中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19均停转，防止滚子与第一端面凸轮或第二端面凸轮工作廓线表面压力过大不能转动而导致中心电机9、第一行星电机12或第二行星电机19损坏。清除石头后，中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19按转动规律继续转动，转角数据继续叠加。
本发明通过中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19的转动规律配合，准确实现了栽植嘴按理想静轨迹曲线进行接苗和植苗，且在中心电机9、第一行星电机12和第二行星电机19均不停转的情况下实现了接苗和植苗的停顿；只有遇到石头的特殊情况下，使得压力传感器测得的压力大于预设值时第一行星电机12和第二行星电机19才停转，使得压力传感器测得的压力大于预设值或第一编码器和第二编码器的转角值大于预设值时中心电机9才停转，避免反复启停影响寿命。
一种具有过载保护的双驱动钵苗植苗机构专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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