我国是世界上羊只饲养量、出栏量、羊肉产量最多的国家,羊业养殖模式也由传统人工喂养向利用饲喂机器人养殖方向发展。但经调查,市面上大部分羊只自动饲喂系统使用于大型羊只养殖场。在中小型饲养场中,还是多依托于人工饲喂,所以需要一种成本低、灵活性高的自动饲喂机器人来解决其所面临的问题。本次研究基于内蒙古自治区中小型饲养场对自动饲喂技术的需求,以羊只饲喂机器人为研究对象,完成了羊只饲喂机器人出料系统设计与优化。首先,完成了机器人出料系统的设计。在完成出料系统料仓的设计后,结合羊只饲喂机器人产能要求,对输送装置核心螺旋输送轴的螺距s、螺旋叶片直径D和厚度a、转轴直径d等主要参数进行详细设计,完成了螺旋输送轴的设计。最终完成了整体出料系统的设计。然后,详细论述螺旋输送轴的受力情况,使用有限元软件Workbench对螺旋输送轴进行静力学分析,证明螺旋输送轴结构的合理性,并基于材料力学相关计算进行了验证。同时进行动力学模态分析,得到其各阶固有频率和振型,为避免在饲喂过程中螺旋输送轴产生共振提供可靠性数据。最后,应用OSF(最佳空间填充设计方法)对螺旋输送轴相关参数进行采样分析,基于ANSYSDX(Design Exploration)模块建立响应面模型,并进行优化设计,得出螺旋输送轴最优参数组合,增大了出料系统输送空间,提高了羊只饲喂机器人的单位输送效率。