随着中国城市化的快速发展,大量的年轻劳动力由农村流向城市,导致农村劳动力老龄化问题日益严重。我国的苹果产业中采摘工作需要大量的劳动力,随着科技发展,机械工作代替人劳作已成为一种必然趋势,因此需要研究一种苹果采摘机代替人工劳作,提高苹果产业的经济效益。本文以以下三个方面对苹果采摘机进行设计:首先,通过机械设计方法学中的理论,对设计任务的要求进行明细,并进行系统功能分解,得出多种设计方案,最后通过技术经济评价法对苹果采摘机的设计方案进行比选,最终确定设计方案。其次在确定设计方案后,首先是末端执行器的设计,通过对末端执行器力学模型的分析,结合实际情况得出末端执行器的设计尺寸,并对其进行三维建模,使用Adams对末端执行器的三维模型进行分析,确定末端执行器的设计满足使用要求。随后根据苹果采摘机完成果实和果柄的分离后苹果的运动状态,完成苹果采摘机的收集装置的设计。之后对机械臂进行设计,通过对在机械臂个关节处建立D-H坐标系,得到旋转矩阵和平移矩阵,并计算出最终的变换矩阵,并通过机械臂运动学正解对其进行验证,在使用MATLAB对机械臂工作空间仿真和雅可比矩阵对机械臂进行优化后,最终确定机械臂各连杆的长度,进行三维建模,完成对机械臂的结构设计。根据机械臂各关节在工作时的转矩,对机械臂各关节步进电机的型号进行选择。最后,进行苹果采摘机控制系统的设计,以及对控制系统的工作过程进行了研究和分析确定了控制系统各部件的指标和参数,完成了苹果采摘机控制器的接线图。