三七(Panax notoginseng(BurK.)F.H.Chen)属于五加科人参植物,有活血化瘀及消肿定痛的功效,系我国名贵中草药,具有巨大的药用和经济价值。目前,随着种植面积的逐年扩大,三七的收获完全采用手工或半机械化作业,国内尚无三七收获机械的推广与应用,处于研究和设计阶段。三七收获机械化可显著提高收获效率,降低农民的劳动强度,减少收获损失,为三七产业化发展奠定良好的基础。本文在深入调研了三七种植与收获的相关农艺要求及根茎类作物的收获模式的基础性,预测了符合地域要求的三七收获工艺路线。采集了三七种植区的田间地貌与三七根的基础物理属性,获得了和收获相关的土壤和三七根的基础数据,为研制三七收获系统奠定数据基础。采用TRIZ创新理论研究了三七收获系统的工序组成、关键技术及功能模式,优化了三七根的收获系统的主体结构形式,确定了挖掘和脱土作业的“物-场模型”,削减了工序之间的矛盾冲突,为收获系统研发与创新指明了科学方向。建立了各主要机构力学模型,获得各个关键部件的尺寸参数、结构参数,通过建立三七根滑切动力学模型,确定理论最优滑切角,并根据整机的配合与相关数据得到挖掘铲的各反面的参数；对三七根在抖动平面上的动力学模型进行建立,确定了实现三七根升运与跳动的临界条件,并且对抖动脱土系统的尺寸参数进行了优化。通过CATLA技术建立了收获机的各关键部件三维实体模型,进行整机的装配与干涉检验,并实施运动仿真及模态分析,为三七收获机的试制提供了理论依据与技术支撑。