随着红花种植面积不断增大,人工采摘效率低、劳动强度大、花丝残留浪费严重等问题日益凸显,实现红花丝机械化采摘迫在眉睫。为此本文研究弧形夹齿式红花丝采摘装置与驱动控制系统性能,以实现红花的机械化采收。利用TRIZ理论研究红花丝采摘装置结构设计方法。通过矛盾矩阵的反向原理将凸轮的旋转改为静止,将推杆的移动改为旋转与移动的复合曲线运动,简化采摘装置的复杂性。其次利用九窗口法分析采摘红花丝的过程,获得凸轮驱动红花丝采摘齿能够完全采摘掉红花丝条件包括:采摘齿的齿形需为弧形,且采摘齿弧形的圆心角必须大于凸轮回程圆心角、红花簇直径到主轴的圆心角、采摘一朵红花簇采摘装置前进位移到主轴圆心角之和。利用ANSYS软件的瞬态动力学模块对采摘头进行有限元力学仿真,利用朗格拉日算法对采摘头各个部件在转动过程中的力学变化进行求解。当采摘头工作转速为300rpm时,采摘头各个部件在凸轮远休止的起始点受应力最大,但处于各个部件材料的承受范围之内。为实现采摘装置的作业速度为2km/h,采摘头的转速为300rpm的作业要求,利用Amesim软件搭建采摘装置液压驱动系统。当液压泵的排量90m L/s,转速为400rpm,两个液压马达排量为40m L/s时,采摘头的最大转速为326rpm。通过Simulink软件对液压控制系统仿真,结果发现采摘装置作业速度与采摘头的转速能够匹配,当采摘装置的作业速度为2km/h,采摘头的转速为301.8rpm,系统误差为0.6%,满足设计要求。通过台架试验,采用气吸的方式将红花果球吸附到采摘位置,采摘头的转速为300rpm时,红花丝的采净率约为96.1%。通过试验验证了采摘装置设计的合理性。