甘蓝因其营养价值丰富、产量高、耐储藏,在我国各地广泛种植。商品化处理能够有效提升采后甘蓝品质和经济附加值,已成为其产业的发展趋势。然而,目前采后甘蓝上料、定向排序、根茎剪切等整修工序以人工为主,生产效率低、劳动强度大,且生产成本较高。因此,针对上述问题,本文分别从总体方案、根茎剪切特性、自动定向方法、根茎精准剪切方法及样机性能试验等方面,开展了采后甘蓝自动精准整修装备及关键技术研究,为采后甘蓝分级、检测、包装等多通道高通量商品化处理的全程机械化、自动化装备研发提供理论依据和前期基础。主要研究内容和结论如下:（1）针对采后甘蓝人工整修效率低、劳动强度大等问题,提出了一种面向采后甘蓝高通量商品化处理的连贯性自动精准整修方法。依托太白蔬菜试验示范站,对采后甘蓝农艺和市场需求进行了调研分析,进一步确定了采后甘蓝整修作业的必要性和迫切性。以“中甘15号”甘蓝为试验样本,进行了物理参数测量统计;并结合采后甘蓝人工整修工艺流程,提出了“卸料——缓冲——单体排序——定向——根茎剪切”的采后甘蓝自动精准整修方法,并确定了采后甘蓝自动精准整修装备的主要功能及性能指标,为后续关键技术研究提供性能依据。（2）为探明采后甘蓝机械化整修对根茎剪切特性的影响规律,确定其根茎整修的最佳区域,基于万能试验机设计了一种采后甘蓝根茎剪切试验平台,并进行了根茎剪切对比试验和根茎剪切正交试验;通过扫描电子显微镜技术获取了其根茎组织的形貌特征,并对其剪切特性进一步进行了解释。试验结果表明,根茎剪切曲线呈双峰状,峰值出现在细胞小且密集的形成层环切面积最大处;最佳参数组合为刀具厚度0.89mm,剪切位置0～3 mm,剪切速度388.94 mm/min,滑切角34.84°,此时剪切应力为28.02 k Pa,为采后甘蓝自动精准整修装备结构设计和参数优化提供理论依据。（3）针对采后甘蓝初始位姿随机无序、难以定向的问题,结合其单轴对称椭球体特征,提出了一种基于转动惯量的采后甘蓝自动定向方法。根据采后甘蓝物理参数特征建立了其数学模型,并对其惯性主轴的转动惯量和定向运动稳定性进行了分析;基于ADAMS软件,对任意初始位姿（总计26种）采后甘蓝的位移差值以及其中心轴与辊轮轴线夹角的运动变化规律进行了仿真分析,并基于采后甘蓝自动定向试验平台对其进行了试验验证。试验结果表明,采后甘蓝在定向过程中逐渐绕转动惯量最小且唯一的中心轴转动,且该运动是动态稳定的;定向仿真参数条件下,采后甘蓝夹角平均值为8.94°,夹角运动稳定需要的时间为2.63～9.27 s,定向成功率达92%,为后续自动定向参数优化以及根茎精准整修提供理论依据。（4）为进一步探明采后甘蓝自动定向机理,提升其定向效果,在采后甘蓝自动定向试验平台基础上,分别进行了定向单因素和正交试验,并对其定向影响规律进行了研究分析;基于圆锥踏面特性对定向辊轮进行了结构优化,并通过动力学分析和ADAMS运动仿真分析探究了该结构的先进性;对采后甘蓝锥形定向输送装置进行了样机试制,并进行了锥形定向参数优化试验。试验结果表明,最佳参数组合为锥形定向辊轮锥度角度20°,轴向间隙60 mm,输送链条线速度300 mm/s;该作业条件下,采后甘蓝定向成功率为98.67%,夹角平均值为5.18°,进一步提升了采后甘蓝的定向性能,为采后甘蓝根茎精准整修提供有利条件和技术保障。（5）针对采后甘蓝根茎较短、整修精度要求高的作业需求,提出了一种基于采后甘蓝几何特征的根茎自动精准剪切方法,并在锥形定向装置基础上设计了采后甘蓝根茎自动精准剪切装置;对采后甘蓝受到的剪切冲击力进行了理论分析,搭建了采后甘蓝根茎自动精准剪切平台,并对其根茎剪切冲击力等性能进行了参数优化试验。试验结果表明,最佳参数组合为切割位置调节模组转速250 r/min,切割器转速200 r/min,切割器高度110 mm;该作业参数组合下,采后甘蓝根茎剪切平面较为平整,其最大根茎剪切冲击力的平均值为15.95 N,为后续采后甘蓝自动精准整修装备样机性能试验提供理论依据和数据参考。（6）采后甘蓝自动精准整修装备集成及验证试验。根据前文采后甘蓝自动精准整修关键技术的研究结果,集成试制了采后甘蓝自动精准整修装备,并进行了整机整修性能验证试验。试验结果表明,最佳参数组合为卸料气缸运行速度10 mm/s,单层喂入辊转速50 r/min,变螺距输送辊转速30 r/min,输送链条线速度300 mm/s,切割器转速200 r/min,覆压输送带高度142 mm;该作业参数组合下,采后甘蓝自动精准整修装备单体排序成功率为97.78%,定向成功率为93.33%,根茎合格率为87.78%,单通道作业效率大于1550颗/h,基本满足采后甘蓝自动精准整修装备的性能指标。