针对目前红花采摘的机械化水平低下、主要依靠人工采摘的问题,设计了一种梳夹式红花收获机,采用梳夹式的夹拔原理对红花丝进行采收。结合红花株高的不同,设计了一种可调整采摘高度的装置,并可调节采摘头转速,采摘头转速的调节范围为70~120 r/min,可根据植株生长的高度适时调节高度。通过综合计算,对梳夹式红花收获机液压传功系统的主要元件进行选择,液压元件有液压马达、液压缸、比例电磁换向阀、电磁换向阀、叠加平衡阀、液控单向阀等。通过对液压系统的性能验算和仿真分析可知,该液压传动系统能满足动力要求,验证了理论分析的合理性;通过仿真分析可知,该系统能够满足采摘工作要求,为梳夹式红花收获机提供了新的发展方向。

通过分析人手工采摘红花时人手指所处的形态,提出了三手指拉拔式红花采摘末端执行器的设计方案。通过采收期红花物料拉拔特性的测量与统计分析,确定机械采摘红花所需最大拉拔力,并通过红花植株生物特性分析,设计计算末端执行器采摘手指及其它关键部件。利用运动学仿真分析三手指拉拔式末端执行器在工作过程中夹持力、运动位移和时间的关系,最终搭建三手指拉拔式末端执行器采摘性能试验台,进行采摘效果评价试验,试验结果表明设计的三手指拉拔式末端执行器采摘效果良好,采净率达92.71%,果球破碎率1.24%,可以满足机械采摘红花的要求。本论文的研究结果对红花自动化机械采摘的发展具有重要意义。