随着国家“东桑西移”发展战略的实行,广西凭借其独特的地貌气候与地理位置上的优势,使桑蚕业成为了广西地区的主要基础产业。但是桑叶采摘的主要方式还是以手工作业为主,效率低下,成本较高,因此越来越需要高效率的机械自动化的桑叶采摘方式,而目前国内对已有桑叶采摘机的仿真研究与优化设计相对较少。因此本文以摇杆式桑叶采摘机作为研究对象,对其进行研究分析,主要的研究内容包括以下几个方面:（1）为了探索分析桑树的生长特点对摇杆式桑叶采摘机中定位机构以及采摘刀具的影响,模拟桑树生长特点建立了函数模型。通过在桑园进行实地考察,对桑农采摘桑叶的方式、桑树的种植以及生长情况进行了解,随后利用五点取样法随机选取桑树样本,并对桑树的相关数据进行测量收集。之后利用数学统计分析方法,在MATLAB软件中对收集的数据进行计算整理,得到了桑枝束在空间中的位置分布,并拟合建立了桑枝束的位置特征（桑枝的分布区域和生长的角度）与主干的关系模型,为后续桑叶采摘机定位机构中夹具结构的设计提供理论参考;之后对桑树叶柄结点的位置分布范围在不同观察角度上进行分析,发现在不同月份的对比下,叶柄结点的分布位置差异并不大,其中大部分叶柄结点均主要集中在东南方与西南方之间,发现其与阳光的照射方向之间存在一定的关联,最后将叶柄结点的分布位置与桑枝直径、有效长度结合起来,建立相关的函数关系,发现拟合度与相关性都很低,即叶柄结点的分布位置与桑枝直径、有效长度之间关联不大,这都为采摘刀具的设计提供新的思路。（2）以摇杆式桑叶采摘机采摘机构作为主要研究对象,对机构进行运动学与动力学仿真分析,并进行运动理论计算与运动仿真分析的结果对比。对平面机构进行运动学理论分析,得到了滑块位移、速度和加速度随曲柄转角变化的函数关系,在MATLAB软件中绘制滑块运动特性曲线。为了得到机构在运动仿真时滑块位移、速度以及加速度随曲柄转角变化的关系曲线,将机构模型导入ADAMS中进行运动仿真分析,随后把MATLAB绘制的曲线与ADAMS仿真得到的关系曲线进行对比,发现两者曲线基本保持一致,且数据误差属于可控范围,这验证了仿真分析的正确性;之后对运动学模型的约束副进行修改,使修改后的模型符合动力学分析的仿真环境,将符合实际情形的切割力添加在采摘刀具上,利用快速傅里叶变换对采摘刀具进行频域特性分析,分析后发现采摘刀具在高频区域的幅频响应十分稳定,其峰值集中在低频区域内;利用ANSYD对采摘刀具进行模态分析,发现前五阶的模态振型发现采摘刀具主要是呈弯曲变形,一阶、三阶以及五阶的模态振型对采摘刀具采摘桑叶是有利的,而二阶与四阶的模态振型不利于采摘刀具采摘桑叶。这都为后续物理样机的研制以及优化设计提供理论依据。（3）为了提高整机对桑枝的处理能力,对摇杆式桑叶采摘机进行优化设计。以桑叶采摘机行走机构的行走速度、桑枝拨动机构的拨动速度以及采摘机构的采摘速度作为设计变量;以提高整机对桑枝的处理能力作为目标函数;以设计变量的范围、三个机构分配的功率之和不大于整机的额定功率、行走机构对桑枝的处理能力在所有机构中最小作为约束条件,建立优化数学模型。随后利用MATLAB优化工具箱对优化数学模型进行计算得到优化结果。最后将优化前后的结果进行对比,结果表明优化后的整机对桑枝的处理能力得到了提高,提高了约10.3%,且行走机构处理桑枝的能力最低,保证了物流畅通,优化设计合理。