无人机主要是作为智能化和信息化的武器从事于军事活动中,随着科学技术的进步,无人机的小型化、灵活且成本低等特点,在环保、交通、气象、航拍等民用领域也有较广泛应用,然而无人机的应用范围仍然很窄,所以扩大无人机的应用领域也是势在必行。此时,可拓学作为一门解决矛盾问题的新兴学科也在大力发展,并取得巨大的成就,但若使可拓学走向成熟,仍然需要进行大量的研究。不仅如此,水果采摘机在种植业也在悄然发展,这类型采摘机均为行走式机器人,对高空作业有一定的难度,且价格昂贵。所以本文将无人机引入到水果种植业中,运用可拓学知识提出基于无人机的水果采摘机的方案,并进行创新性设计。本文首先研究分析了可拓学理论知识,特别是可拓设计方法,得知若在组件之间存在相互约束或者某种组件受限于其他组件的关系,此方法将不太适用,在此基础上,提出了组件层次划分的方法,使得组件之间的层次分明,以达到设计方案能够顺利进行的目的。又研究了可拓评价方法,发现评价特征容易被遗漏,为此,提出四元模型的分析方法来获取事物的特征,以达到减小遗漏的风险、增加评价结果的可靠性的目的。然后利用可拓矛盾分析方法分析了高空采摘水果出现的矛盾,提出以无人机为主体的水果采摘机的方案,并运用改进的可拓设计方法对无人机水果采摘机进行结构的设计,其结果验证了改进的可拓设计方法的可行性。并应用双目视觉理论对采摘方案进行视觉仿真实验,验证了飞行器获取目标三维信息的准确性。最后通过四元模型分析方法分析采摘机的服务对象、使用对象、材料以及生产对象的属性得到采摘机评价特征,并利用可拓评价方法对无人机水果采摘机进行综合评价,结果表明无人机水果采摘机具有很大的研究价值。本文利用改进的可拓设计方法对无人机水果采摘机进行结构设计,并进行视觉仿真,最后使用可拓评价方法对无人机水果采摘机进行评价,研究结果不仅表明无人机水果采摘机方案是可行的,还验证了改进之后的可拓设计方法与可拓评价方法的可行性。