葡萄是我国果品产业的重要组成部分。近年来,随着我国人口老龄化趋势愈发明显,劳动力人口不足成为制约我国葡萄产业发展的重要因素。以山东省为例,作为北方葡萄生产大省,省内葡萄果园管理机械化水平较低,葡萄藤的绑枝作业主要以人工绑枝为主,劳动强度大、作业效率低、人工成本高,难以满足葡萄藤绑枝的需要。因此,葡萄藤绑枝机械设备的研制与应用对提高果园机械化水平,提升果园经济效益具有重要的意义。针对目前国内葡萄藤绑枝方式单一,绑枝人工成本高,效率低等问题,本文基于葡萄藤绑枝作业的农艺要求,以葡萄藤为研究对象,通过力学特性试验和虚拟样机技术,结合计算机数值模拟与自动控制原理,根据葡萄藤自动绑枝机的总体方案,设计了葡萄藤自动绑枝机的绕绳装置、拧绳装置、多功能机械式开关和电路控制系统,研制了一台葡萄藤自动绑枝机。本文主要研究内容及结论如下:（1）以葡萄园的绑枝作业为例,通过径向压缩、弯曲试验,研究了葡萄藤的力学特性。当葡萄藤满足捆绑农艺要求时,其整体含水率为71.45%,抗弯强度最小是0.14MPa,最大是0.35 MPa;抗压强度最小是0.14 MPa,最大是0.42 MPa。（2）基于葡萄藤绑枝作业的农艺要求,确定葡萄藤自动绑枝机的总体方案,利用Solid Works三维设计软件对葡萄藤自动绑枝机的不同结构进行了优化设计,主要包括绕绳装置、拧绳装置和多功能机械式开关等。葡萄藤自动绑枝机整机尺寸为380 mm×260 mm×80 mm（长×宽×高）,最大绑枝直径为40 mm。同时,利用ADAMS软件对绕绳机构进行运动学和动力学仿真分析,仿真结果表明,绕绳机构齿轮啮合和运行连续性良好。绕绳机构的虚拟样机运动学和动力学分析可靠。（3）葡萄藤自动绑枝机的电路控制系统以三菱FX1N-6MR型PLC为主控制器,设计了葡萄藤自动绑枝机控制系统。通过人工手动按压多功能式机械开关,完成绑枝作业的绕绳动作;通过变换供电线路的正负极性,实现电动机正反转的切换,并通过限位传感器触发电动机反转,配合棘轮带动拧绳机构进行绑枝作业的拧绳动作;通过GX Works2软件对电路控制系统进行仿真分析,验证了绑枝机电路控制系统的可行性。（4）葡萄园田间试验结果表明,绑枝机绑枝效率约为人工手动绑枝的4-6倍,绑枝质量能够保证在不损伤藤蔓的前提下,保持绑枝紧致,不易滑动;在绑枝工作中,机器故障率仅为1.4%。绑枝机能够降低人工成本,提高葡萄藤生产管理机械化、自动化水平。