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文冠果为无患子科文冠果属,是我国特有的木本油料植物,文冠果种子开发利用价值极大,种仁含油率达58.4%,可直接作为高级食用油料进行加工食用,也可加工提取生物柴油,还可以作为化工原料。目前文冠果主要生长在大山丘陵地带,这类地形不适合大型设备作业,且文冠果树高可达8 m,对于文冠果的采摘主要由人工采用剪刀进行采摘,所需工人多,采摘效率低。对于高处的文冠果需要人工梯才能进行采摘,不仅费力,而且存在一定的安全隐患。实现文冠果的机械化采摘,根据文冠果的生长特性设计一款便携式文冠果采摘机不仅能够有效的提高采摘效率,缓解工人疲劳,且能够有效的确保工人的安全,对于文冠果产业的发展具有很好的推动作用。因而研究一款便携式文冠果采摘机具有重要的研究意义。本文主要对文冠果的物理特性以及采摘特性进行了研究,研制出一款针对文冠果采摘的设备,并对该设备进行人机工程学评价和野外试验,主要内容包括:(1)对文冠果生长情况进行实地调研,测量文冠果果实的物理特性以及果柄扭力的变化规律,通过试验测量得到文冠果果实的平均重量为84.88 g,平均直径为59.33 mm,平均长度为62.88 mm,平均果柄粗细为9.64 mm,文冠果的扭力大小变化区间处于0.335-0.661(N.m)之间,且发现果柄扭力随成熟度的增加而呈现下降趋势。(2)针对文冠果的生长和采摘特性设计两种采摘设备,利用solid edge绘制三维模型,对两种采摘设备的优缺点进行对比,确定最终加工为背负旋扭式文冠果采摘机,利用ANSYS workbench对部分加工件进行静力学分析。(3)研制了背负旋扭式文冠果采摘机并对其进行人机工程学分析,通过将手持不同伸缩长度的轻巧便携型设备的疲劳能量值与Borg量表问卷调查值相结合,建立了疲劳程度评价模型:y=-0.435x2+2.569x+0.732,通过心率对比实验以及该模型对比分析得出该文冠果采摘机更加适合于文冠果的采摘作业,通过对样机进行野外试验可以得出该款采摘效率约为50 kg/h。