近年来,随着市场对枸杞的需求量逐渐的增大,枸杞的种植面积也在不断扩大。枸杞人工采摘方式效率低、费用高、对劳动力的需求大,目前枸杞采摘的成本已经超过了枸杞总成本的50%。而枸杞的采摘周期大约只有7天左右,在枸杞收获的季节需要雇用大量的劳动力来采摘,人工采摘方式严重制约了枸杞产业的发展。研发出能解决枸杞采摘问题的机械对我国枸杞产业的发展具有非常重大的意义。目前,许多学者研究出了一些枸杞采摘机械。这些机械都存在一些问题,使得枸杞采摘机仅停留在科学研究阶段未能大范围推向市场。我国对枸杞采摘机械的研究一般是以小型便携式枸杞采摘机为主。但是小型便携式枸杞采摘机对提高枸杞采摘效率的作用较为有限,无法切实的解决问题。今后我国枸杞采摘机械的研究方向将是向着大型自走式枸杞采摘机械发展。本文针对我国枸杞采摘问题,采用了力学特性试验、理论计算、有限元仿真等方法,利用Solidworks、Ansys等软件设计了一种振动式枸杞采摘机的虚拟样机。本文主要的研究有以下几方面:(1)枸杞生物学、力学特性试验使用卷尺、游标卡尺测量枸杞种植农艺参数和枸杞自然生长情况参数。使用HP-2型数显式推拉力计测量了枸杞熟果、青果和花朵的连接力,为振动采摘装置的参数设计提供依据。使用微机控制电子拉力实验机对枸杞果实、枸杞枝条进行压缩力学特性试验。通过计算得到枸杞果实、枸杞枝条的弹性模量和密度等参数,为建立枸杞果实、枸杞枝条模型和仿真提供依据。(2)振动式枸杞采摘机设计选择枸杞采摘机的动力类型、振动装置的激振结构。根据设计要求,对枸杞采摘机整机结构和振动采摘装置、收集和输送装置以及采摘机的机架等关键部件进行设计,建立了枸杞采摘机的三维模型。(3)激振机构理论分析对枸杞采摘机振动采收时枸杞的受力情况以及枸杞植株前十阶模态固有频率下枸杞植株的振型进行分析。分析曲柄滑块机构的运动,结合枸杞熟果和青果的连接力,确定了激振机构的工作参数。该条件下,可满足枸杞采摘的要求。(4)机架有限元分析利用Ansys Workbench软件对枸杞采摘机机架进行有限元静态分析和有限元模态分析。通过分析枸杞采摘机机架的应力分布情况,得出最大应力约为80MPa,枸杞采摘机机架强度合格。分析枸杞采摘机机架的前十阶模态固有频率,最低固有频率约30Hz,与振动频率10~13.5Hz相差较大,不会发生共振现象。