目前,我国小浆果采收作业主要以人工为主,采收效率低,劳动力强度大,作业成本高。小浆果采收技术已经严重滞后于小浆果种植业发展的需求,限制了小浆果行业的发展,因此小浆果机械化采收技术的研究具有重要意义。为提高小浆果采收的效率,减少果树损伤,在测试小浆果果树几何、力学特性的基础上,建立了小浆果果枝动力学模型,进行了振动采收仿真分析,设计了一种手持式振动采收器及其收集装置,并进行了试验测试。为建立小浆果果树力学模型提供基本参数,通过对黑龙江省地区的蓝靛果树在田间状态下的果树主枝及侧枝的长度、质量、直径,侧枝生长角度、生长位置高度等基本的几何物理特征参数进行测量,分析了蓝靛果树果枝的主要几何特征的变化规律。对果枝进行弯曲试验,测试了果枝的弯曲刚度、弹性模量力学特性及其变化规律。三年生的蓝靛果树,果枝顶高和直径两者呈线性正相关线性关系,主枝直径平方和质量两者之间极强相关,为二次线性关系;侧枝生长点位置高度差值分布平均值为49.24 mm,侧枝生长角度的平均值27.93°,主要分布区间为(10°,40°],占全部统计量的94%,侧枝的质量和直径相关性强,为二次线性关系,侧枝生长点位置的起始直径范围1.2-2.7 mm,起始直径和长度随侧枝位置高度的增大而减少。弯曲试验得出果枝刚度与直径四次方成正比。为了给小浆果振动采收器的设计提供依据,根据果树外部形态和生长特征,基于果树的力学特性试验,建立果树的几何模型,应用有限单元法建立小浆果果枝动力学模型,进行了模态分析,对果枝正弦力激振时果枝上各点位移的响应进行了分析。在果枝中间位置激振时,果树中上部各点位移大于果枝下端位置激振时的位移量,但果枝根部的位移量略小于下端位置激振时的位移量,综合结果中间位置激振优于下端位置激振。设计了一种手持式小浆果振动采收器,建立了采收器-果枝的动力学模型,分析了果枝振动形态及采收器参数对果枝运动位移及其受力的影响规律,并使用高速摄像技术进行田间验证试验。针对黑加仑进行数值仿真试验,确定了振动稳定后果枝的振动形态,与在同转速下的正弦函数对比,相关系数大于0.95,振动响应的主频率保持与激振频率相同,且间歇振动多一个副频率,大小为主频率的三倍,振动稳定后手振动位移幅值、加速度大小远小于果枝的振动位移和加速度。转速、偏心距、振幅对果枝受到的作用力影响极显著,转速、偏心距对果枝位移影响极显著,振幅对果枝位移影响较显著。当转速926 rpm、偏心距15 mm、采收指间距7mm时,果枝受到的作用力72N,果枝位移18mm,采收效果最好,且对果枝损伤最少。利用高速摄像技术验证果枝位移,仿真结果正确。田间采收试验时采收效率为60.6 m2/h,采收率达到92.4%,振后果枝无损伤,采收满足生产需要。设计了一种轻简化的浆果收集装置,分析了车架的受力状态和收集台的工作状态。对机架结构的强度、刚度进行分析、校核。收集平台采用四杆机构,在收集、行走两种工作状态下,收集平台与地面的倾斜角变化为5.3°,利于收集小浆果,同时利用采集平台重心位置的变化保证其具有确定的工作位置。本文研究为我国小浆果振动采收的机械化发展及田间作业提供基础数据及技术参考值。