我国是目前世界上马铃薯种植面积最大的国家，2005年达500万hm<2>，占世界马铃薯面积的25％，亚洲的58％。为满足马铃薯生产和国内外市场的需求，提高收获效率和获得更高的经济效益，国内已经开始研制带有输送臂的马铃薯联合收获机。由于国内开发的联合收获机没有自动控制系统，作业时需要驾驶员不断地手动调整输送臂的高度，以免对薯块造成机械碰撞损伤。这种手动控制的方式很不准确，而且容易造成驾驶员疲劳。针对此问题，本文从收获机机械臂的工作原理、结构特性、马铃薯的力学性质方面入手，综合了有限元分析、机械制造、机械臂智能控制方法、基于ADAMS的输送臂液压系统仿真以及DSP控制技术等相关知识，对输送臂的防碰控制进行了研究，主要研究成果包括： 1)根据已研制出的马铃薯联合收获机结构，对输送臂的工作位置和极限位置进行分析和求解，得出输送臂末端水平和竖直极限位置x∈(1850mm，2850mm)和y∈(600mm，1800mm)，大臂旋转角度范围θ<,1>∈(45°，78°)，小臂旋转角度范围θ<,2>∈(53°，102°)：并得出两个液压缸的作用力与两个旋转角度的数学关系，为输送臂的控制提供了数据。 2)试验了不同下落高度对薯块造成的损伤，并根据损伤程度将其分为无损伤、现时损伤和轻度损伤三个等级；通过马铃薯薯皮拉伸试验，得到薯皮的弹性模量、破坏强度等力学参数；利用Hypermesh和Ls-DYNA有限元软件对薯块碰撞进行分析，得到马铃薯的7种下落高度时的轴向应力分布和变化曲线，其应力大小的变化趋势与碰撞试验得出的结论相符，确定马铃薯合适的下落高度应该控制在20～30cm之间。 3)分析了机械臂的运动学方程和动力学方程，利用RBF神经网络实现了输送臂轨迹规划问题，并应用计算机仿真技术进行了验证仿真。仿真结果表明本文所完成的输送臂的轨迹规划算法可行，误差<0.35°，能有效的对输送臂的轨迹跟踪控制。 4)应用UG软件完成输送臂虚拟样机三维实体造型；利用ADAMS软件的虚拟样机技术及动画仿真功能，实现了输送臂的机电液一体化运动控制和动画仿真，验证了轨迹算法的正确性，同时得到运动过程中液压缸的受力、液压阀的开启过程以及输送臂转角等曲线图，为在实际样机中实现输送臂的控制提供了依据。 5)设计并制作了输送臂的物理模型，采用红外线测距方法和DSP技术，实现了输送臂的控制；对输送臂系统的运动学解法进行了测试，并与神经网络控制方法仿真得出的结果进行对比，结果表明，RBF方法可以提高控制精确度，系统运行稳定，说明红外测距方法和轨迹算法能达到输送臂运行控制的目的。