中国是玉米种植大国,山东是玉米主产省之一,每年都会产生大量的玉米秸秆。山东也是畜牧业大省,“粮改饲”战略的实施和产业结构的调整,饲料用量持续增加。山东地处丘陵山区,坡地多,地块小且分散,现有的青贮机械适应性不高,呈现出丘陵地区无机可用的局面。加之农村劳动力短缺,经济水平有限,但功能需求多样。针对以上问题,本文将基于功能流模型的模块化设计理论和人体工学相融合,研究开发具有切割、粉碎、打捆、包膜等功能的模块化背负式青贮玉米秸秆收获机械。本文运用基于功能流模型的模块化理论,按用户需求调研、确定系统总功能、对总功能进行分解、建立功能结构模型、划分功能模块五个步骤对青贮机械的整体布局进行自组合初步模块划分,实现青贮机械功能模块自由组合和拆解使用的用户需求。运用眼动实验进行外部造型设计,达成统一协调的造型风格,得到青贮机械的整机设计方案。为了实现各模块组装和拆解的便捷性和连贯性,以青贮机械包膜模块安装为例,从人体工学的角度分析直接安装的困难所在,对升降装置进行详细模块设计和自安装流程设计、包膜模块扶手设计以及升降装置与包膜模块的连接方式设计,得出青贮机械包膜模块的安装方案,为其他各模块安装提供设计基础。从而使非专业人员也能够方便快捷地完成整机各个功能模块的组合安装,减轻在安装过程中重物对操作者腰椎造成的压力。并通过虚拟现实实验模拟实际模块安装过程,验证应用基于功能流模型的模块设计方法和人体工学理论在提高安装效率的同时,还满足青贮机械的作业要求。本文首次将基于功能流模型的模块化理论引入青贮玉米秸秆收获机械领域,在解决劳动力短缺问题,降低购买成本的同时,还提高了青贮机械的利用率。为其它农业作物收获机械领域提供可借鉴的研发理论基础,促进作物收获领域的发展进步。