我国是世界第一荔枝生产大国,面积和产量分别约占全世界的80%和75%以上,但由于我国果园作业机械研究起步较晚,果园机械化基础较差,荔枝的采摘作业尚未很好地实现机械化和自动化作业。针对目前荔枝采摘作业存在的问题,本文通过研究荔枝树枝干振动能量传递的规律,分析得出适合荔枝采摘的振动方式,设计了一种组合梳排式荔枝采摘机构,并对样机进行试验,分析样机参数对采摘效率和果实破损率的影响。1)对荔枝果树受迫振动时的动态特性传递进行研究,获得振动能量在荔枝枝干的传递规律,为采摘机具激振方式与结构选择提供设计依据。经过试验分析得到:(1)各级分支各测点振动加速度幅值X、Y方向振动加速度幅值都随着激振频率的增大而变大,在低频20Hz以下,Y方向振动加速度幅值要小于X方向,在25~50Hz时,Y方向振动加速度幅值要大于X方向,且最大值均大于X方向。(2)四条传递路径,各测点X、Y方向的振动传递比沿着传递路径方向先增大后减小,在最接近路径终点的位置振动加速度传递比越小。(3)激振点在树干时,通过各路径振动加速度的传递比可以发现,传递到荔枝树冠位置的能量微乎其微,很难达到荔枝分离所需要的分离力;激振点在靠近树冠的分支时,该分支靠近树冠位置的测点加速度幅值较大,但其他分支靠近树冠位置的测点加速度幅值较小。2)对果实振动采摘机理进行研究,推导出激振系统动力学方程,从而可以得出激振器的振幅和角速度的参考值。根据荔枝果园种植现状,提出采摘机具的设计要求,确定采用树冠振动式采摘的方式,并利用汽油机提供动力。根据设计要求,对机具进行整体设计,确定核心部件偏心机构、梳排机构的参数,并对样机进行试制。样机试制完成后,采用高速相机对荔枝采摘过程进行捕捉,统计荔枝运动过程中碰撞情况,分析果实所处位置与脱落时间的关系。3)通过单因素和正交试验,分析振动装置激振频率、上梳排间距和下梳排摆动角度对荔枝采摘效率和破损率的影响,确定最佳采收组合参数。通过对试验结果的分析可知,在梳排振动频率23.33Hz、上梳排间距为15mm、下梳排摆动角度为30°时,荔枝破损率最低,振动装置的激振频率、上梳排间距和下梳排摆动角度均对采摘效率有显著影响。在梳排振动频率为26.67Hz,上梳排间距为15mm,下梳排转动角度为50°时,采摘效率最高,此时的荔枝破损率为7.18%。4)将机械振动采收与人工采摘的荔枝放在相同的试验环境中8天,每隔两天对荔枝色差、可溶性固形物含量和可滴定酸含量进行检测,判断机械采摘是否会对荔枝的品质产生影响。通过试验分析结果可知,机械采摘组和人工采摘组荔枝品质无显著性差异,满足荔枝销售运输的要求。