茶油的营养价值十分丰富,随着生活水平的不断提高,人们对其需求日益增长。随着我国油茶种植面积的快速增加,油茶果采摘方式落后的问题已经成为制约油茶产业升级的重要阻碍。机械式振动采摘油茶果不仅能提高采摘效率,减轻劳动强度,更重要的是保证人身安全。采摘机械工作性能的重要依据是果实采摘率,本文针对目前油茶树个体的差异性导致油茶果振动采摘过程中不能实现自适应采摘的问题,从重叠果实的识别定位及枝干的动力学特性这两个方面,围绕着树体冠层展开研究。本文主要研究内容如下:（1）根据油茶树生长特性,以二叉树形式表达树体的拓扑结构。对油茶树枝干的几何参数进行测量,得到截面的长短轴比例关系。对不同品种油茶树体的基本参数进行测量统计,其中树体基本参数包括冠层直径、树体高度及主干高度;枝干形态参数包括枝条的直径、数目及分叉角度;文中通过电子称、拉力试验机等获得油茶树枝干物理特性,即树体的密度和弹性模量。（2）介绍了目前常用三维树体建模方法,分析对比后选择本文所采用的建模方法。在测得的树体物理特性参数基础下,完成油茶树模型构建并应用ANSYS软件进行树体枝干的模态分析和谐响应分析。仿真分析结果显示不同分枝的运动存在明显差异,振动时枝条之间存在一定的独立性。在谐响应分析的基础上,模拟分析不同精度的树体对动力学特性影响,结果发现前12阶时固有频率影响很小,对加速度响应的影响也有限,响应曲线的变化趋势大致相同。进而验证了重建模型的有效性。（3）自然环境下油茶果具有体积小、分布密集的特点,本文在创建的油茶树模型基础上添加果实,通过仿真分析发现不同果实密度下的共振频率的区别。结果表明自然环境下重叠果实的识别结果对振动点作业参数选取有较大的影响,因此本文提出一种基于凸壳识别的分割边界优化方法。对比重建果实轮廓与真实分布图像,发现提出的方法可以有效解决重叠油茶果实识别与分割问题。（4）对油茶树进行锤击法试验,将测试点的加速度响应曲线与仿真的结果对比,完成油茶树动力学仿真结果的有效性验证。为解决人工测量冠存在误差的问题,本文利用激光雷达对冠层进行分层,最终确定用于振动采摘的不同层次的最佳激振频率范围。