林果多分布于亚热带、热带气候区,多生长于山地、丘陵地区。随着人们对林果需求量的增大以及我国对林业产业结构的调整,林果的平地化种植得以推广。随着经济生活水平的提高,人力成本不断增加,林果收集的人力化作业方式不断向机械化作业方式转变。本文以适应小型林果的机械化收集为目标,以国内外现有林果收集设备为基础,以空间折展机构为切入点,以山核桃树体生长环境为例,进行了侧翼折展式小型林果收集装置的设计分析、参数优化、样机的加工制造、组装调试、实验测试环节。期间具体工作内容如下:1.以浙江省临安市山核桃种植基地为依托,对山核桃树体种植发展趋势及矮化山核桃树体平地种植环境进行深入的调查研究,分析不同树龄的山核桃树体生长状况,了解大多数山核桃树体生长高度及冠幅情况,确定侧翼折展式小型林果收集装置的基本设计参数,分析其适用范围。以山核桃种植趋势为导向,将矮化山核桃树体的平地种植作为重点研究对象,确定其树体种植情况为:行间距为2m-2.5m,树干直径0.07m-0.24m,主要落果枝条分布直径1.5m-3.7m,树冠距地面高度1.5m-2.8m。2.根据对已有林果收获机械的分析研究,并对空间折展机构进行改进性设计,设计出侧翼折展式小型林果收集装置,确定该装置分为侧翼折展机构、升降机构、移动合拢机构三个部分。主要对其核心机构——侧翼折展机构进行了运动学和动力学分析,并对其杆件进行尺寸优化,运用Matlab软件进行优化程序的编写。基于杆件尺寸的限定条件,得到杆件优化尺寸。根据上述结果,完成侧翼折展机构三维模型,运用有限元分析软件分析该结构在山核桃下落撞击过程中应力变形情况,判断其强度、变形量是否符合要求。运用ADAMS软件进行该机构的动态仿真,得到其仿真曲线及折展装置的驱动力矩为2.64 N?m,并将其仿真曲线与理论曲线进行对比,计算确定整个机构为双半圆三分型机构。3.进行样机的加工、制造、调试,并对其进行折展性能测试及承接率测试。利用Phantom v5.1高速摄影机捕捉侧翼折展机构末端点的折展轨迹,将其与理论轨迹、仿真轨迹相验证,确保机构设计的精准性。采用步进电机驱动装置,对不同速率下侧翼折展机构的折展性能进行测试,选取最优值,确定全程展开时间为160s。因时节因素,选取银杏树和大枣树作为实地实验对象,测得其承接率分别为66.71%、84.68%。对测试结果进行分析,为装置的后续改进提供参考。