随着科学技术的发展,可以改变传统的林果采摘方式,直接提高农民的收益,减少由于上树采摘造成的人员伤亡,有利于稳定社会、改善农民的作业环境,具有很好的社会效益。本论文是在参阅了国内外采摘机械相关研究资料的基础上,应用机械设计理论针对坚果采摘臂采用三维造型软件Pro/E进行了三维建模,仿真研究,获得合理的采摘臂三维模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS进行静力分析,模态分析和瞬态动力学分析为采摘臂的优化设计提供参考和理论依据。本论文主要内容：(1)使用Pro/ENGINEER建立了采摘臂的三维模型,并实现了采摘臂的运动仿真与分析,并且依据分析结果对采摘臂结构尺寸进行优化设计以其获得合理的采摘臂三维模型。(2)阐述了有限单元法的基本原理以及ANSYS的基本特点情况,给出了重要理论公式,为利用软件对采摘臂的主臂和副臂进行有限元分析提供理论依据。(3)采用有限元法,依据实际结构建立了采摘臂的有限元模型,利用ANSYS软件进行静力分析。获得了主臂副臂最大应力、最大结构总变形,从而进一步的优化设计以及合理而又经济地利用材料。(4)通过对主臂,副臂的有限元模态分析,可以得到结构的各阶固有频率和振型,有利于发现振动问题,并及时进行修改设计。对主臂,副臂进行了有限元动力学分析,得到了一系列的信息。这些信息与主臂和副臂静力学分析结果一起能对主臂,副臂的设计研究起到很好的指导作用。(5)除了对结构设计和仿真的研究外,并加工出了样机,验证了Pro/Engineer对采摘臂的结构尺寸进行优化设计后获得合理的采摘臂三维模型的正确性,证实了有限元分析中得到的数据的合理性。