本文首先对水平摘锭式采棉机结构组成和工作原理进行分析,详细介绍了采棉机各个组成部分,对采棉机的核心采摘机构-采摘头结构及原理进行系统的分析。依次对采摘滚筒从动力输入到动力输出进行了系统的整理与归纳。利用ADAMS运动仿真软件对采棉机滚筒相对运动轨迹和绝对运动轨迹进行模拟仿真,并对采棉机摘锭的3个工作过程中摘锭水平坐标系和绝对坐标系的加速度进行分析。选定摘锭末端一点位置为标记点,设定滚筒工况条件,通过软件生成摘锭在棉田作业时的对地轨迹和摘锭围绕滚筒时的相对轨迹,并将对地轨迹分为12个部分进行分析,并将每一部分的对地轨迹和采棉的工作过程对应起来,为下一步摘锭轨迹综合研究做准备。经过ADAMS软件仿真后将摘锭相对轨迹数据导出,将导出的数据导入到导入matlab中拟合成为不规则的椭圆曲线,在椭圆曲线上提取目标参数点,将采摘头滚筒控制摘锭轨迹的主要传动部件,导向槽,曲拐,摘锭座管,转盘采用机构学分析方法复数矢量法将其等效替代分析计算出采棉机摘锭输入角和输出角。建立摘锭轨迹偏差度量函数,将提取的轨迹数据导入matlab中,输入轨迹偏差函数,设定偏差量,设定遗传算法参数,利用matlab中遗传算法工具编写M程序求解,经过迭代运算后求得在一个最优解和在轨迹偏差量范围内所有存在的摘锭轨迹曲线,完成摘锭相对轨迹综合问题。对摘锭表面性能进行综合分析,对摘锭的主要失效形式:齿面磨损和形齿折断进行系统归纳整理。通过传统热加工处理与等离子喷涂技术对摘锭表面改性作对比,等离子喷涂技术在摘锭硬度与耐磨性性能方面有显著的提升。通过对摘锭尺度综合研究,建立了摘锭齿面前倾角的合理范围,系统总结了机构创新设计方法与需要遵循的设计准则。依照创新方法相关原理对摘锭齿形进行系统的变异演化,并最终组合形成新形态摘锭,采用ANSYS有限元分析软件对新形态摘锭应力应变,位移矢量分析,筛选出摘锭的可替代机构,完成摘锭创新设计,对采棉机采摘滚筒关键运行部件进行机构综合,设计一种新机构取代滚筒运行原部件,派生出新形态采摘滚筒,对国产采棉机创新发展提供相关参考。