随着社会进步和生活条件的改善,畜禽加工产业成为了近年来发展迅速的产业之一。对畜禽胴体合理分割,能够增加企业利润,是实现高品质、高利润的一个重要环节。目前我国羊胴体主要依赖人工分割,分割效率低下、作业环境恶劣。因此,实现羊胴体机械自动化分割,能够提高国内畜禽加工装备整体实力,满足国内畜禽加工企业对畜禽胴体分割装置的急迫需求。针对我国羊胴体自动分割机械现状,本文设计和研制了一种劈半羊胴体自动分割装置,运用离散元方法优化了分割刀具性能参数,并进行了整机试验测试,验证了所设计装置的合理性和有效性。主要研究内容如下:（1）设计了羊胴体自动分割装置的机械结构,包括气吸固定式夹具、分割机械臂和末端执行刀具。首先通过Solidworks对整个分割装置进行三维结构设计与建模,并用Hypermesh软件对羊胴体气吸固定式夹具关键部件结构进行了校核,确定了自动分割装置具体尺寸大小。并结合羊胴体实际切割要求,确定了分割机械手基本性能参数。从而研制出羊胴体自动分割整机装置。（2）设计了羊胴体自动分割装置的硬件电路和分割控制软件。完成了控制系统中控制器选型和硬件电路连接,基于KEIL开发了自动分割装置的控制程序。单片机通过串口与上位机进行通信。经过测试表明,机械臂能高精度地完成启动、沿分割线自动分割和复位工序。（3）基于EDEM仿真,运用离散元方法对羊骨进行仿真建模和标定,并对分割刀具的性能参数进行了优化。通过物理试验获得了羊骨破坏力,基于中心组合设计（CCD）原理,运用EDEM仿真软件中Hertz-Mindlin with bonding模型,通过改变仿真参数的方法进行仿真破坏试验,标定离散元仿真模型参数。分析仿真试验结果与实际破坏试验结果,验证了标定羊骨仿真模型参数的准确性和建模方法的正确性。基于仿真模型,优化分割刀具。首先利用单因素试验探究了各因素对切割转矩的影响;再利用单因素试验结果,并结合Box-Behnken原理进行多因素试验,以平均分割转矩为目标值,对刀具参数进行了优化。通过试验得到最利于分割的锯片性能参数为:锯齿前角-5°、锯齿顶角40°、锯齿齿数80。搭建试验台进行刀具优化仿真试验对比验证,试验结构表明,通过仿真试验优化后的刀具,实际分割时转矩最小,表明刀具优化仿真试验可靠。（4）基于物理试验测试羊胴体自动分割整机装置性能。首先进行了气吸固定式夹具的可靠性试验,结果表明气吸固定式夹具能够固定羊胴体;其次进行了机械手分割劈半羊胴体的物理试验。试验得到机械臂平均分割精度为4.27mm,符合国内屠宰行业要求;羊胴体的切割损耗率为0.95%,满足羊胴体分割要求。试验结果表明设计的整机装置能够实现羊胴体的高精度自动分割功能,性能良好。