茶叶采摘是季节性非常强的一项作业,随着采茶机械化在国内大范围推行,鲜叶不能被及时采摘、粗采滥采等问题得到很大的改善、采茶机的效率是人工采摘的数倍之多。目前市面上的自走式采茶机普遍应用的是切割式原理,在茶蓬某位置的同一高度上一刀切下芽叶,这种采茶机虽然效率很高,但同时对茶园管理的要求较为苛刻,要求行道路面整齐,茶蓬生长高度一致.然而对于那些管理粗放的茶园、籽播茶园和山地茶园来说,使用此种原理的采茶机会因茶树的蓬面参差不齐而导致很多的茶叶被漏采或错采,所采茶鲜叶原料匀整度差,难以满足后续的茶叶标准化加工要求.为了降低漏采率,提高采茶效率,本研究对之前设计的采茶机进行优化设计,将自动化电气控制融入到了设计中,利用了传感器与PLC研发出了一款仿形手扶自走式采茶机.它可以实时检测茶蓬高度,自动调节刀具位置以保证最佳切入深度进而采摘鲜叶。本文从仿形采茶机的行走机构、传动机构、升降机构、采茶机头、电控系统以及操作装置这六大方面进行设计阐述.其中升降机构和电控系统为整个仿形采茶机优化设计的重点内容.升降机构选用了丝杆螺母装置,可实现采茶机头的上升与下降,角度传感器与PLC的结合使采茶机可以检测茶蓬高度来控制采茶机头的上升与下降.为了验证所设计的仿形手扶自走式采茶机的适用性,研究选用了一个管理粗放的茶园为试验茶园,用数学方法验证了基于试验茶园基本数据下的仿形采茶机履带底盘的行走速度与之匹配、刀具的上下移动速度与之不合理.而后对仿形采茶机进行了速度上的优化,保持行走速度不变,将刀具移动速度提升至30mm/s,对于护甲上的优化,本文对其进行了三角流线型的优化,可拨开下部枝条的阻挡,同时将履带底盘厚度下调至200mm,增大了仿形采茶机在茶园中的通过性.此外,给出了适合本仿形采茶机使用的最低茶园要求以及一些茶园改造建议