Ante los problemas existentes, como la conexión de suministro de semillas y fertilizantes para sembradoras de trigo que aún dependen de la instalación manual y la falta de equipos de aplicación práctica, se diseña un dispositivo de reposición de semillas y fertilizantes basado en el brazo mecánico de tres grados de libertad y el principio de transporte por tornillo, utilizando la instalación y suministro de la caja de semillas como escenario de operación para reemplazar el proceso de instalación manual. Combinado con los requisitos de la operación de reposición de la caja de semillas, se determinan los parámetros clave del brazo del robot de reposición y del sinfín del transportador de tornillo. Luego, se establece el modelo cinemático del brazo del robot de reposición basado en el método D-H modificado, se realizan cálculos cinemáticos directos e inversos, y se analiza el espacio de trabajo utilizando el método de Monte Carlo. Con base en esto, se diseña la trayectoria de la tarea del brazo robótico, se utiliza el método de interpolación polinómica de quinto grado para completar la planificación de trayectorias, y se utiliza el software MATLAB R2016a para simular las trayectorias de movimiento de cada articulación, verificando la viabilidad de la solución de planificación de trayectorias. Finalmente, se produce un prototipo de prueba y se realizan pruebas de regresión cuadrática ortogonal y análisis de superficie de respuesta para obtener los parámetros de trabajo óptimos del dispositivo de reposición. La prueba de verificación muestra que cuando la velocidad angular de la articulación lumbar del dispositivo de reposición es de 4 grados/s, la velocidad del transportador de tornillo es de 90 r/min y el ángulo del brazo grande es de 12 grados, la tasa de pérdida de transporte es del 3.98% y la eficiencia de transporte es de 0.833 kg/s. Los errores relativos con los valores óptimos teóricos son del 4.2% y 2.4%, respectivamente, ambos inferiores al 5%. La trayectoria de suministro es razonable y el brazo robótico se mueve suavemente. Este estudio puede servir de referencia para el diseño de un dispositivo de reposición de semillas y fertilizantes para sembradoras de trigo.