玉米是我国第一大粮食作物，同时玉米也作为化工原料应用于各种工业领域。近年来我国玉米种植面积持续增长且亩产量也不断提高，但我国玉米的机械化收获水平仍然不高。主要原因是目前玉米摘穗装置普遍存在着籽粒破损率高、含杂率高和功率消耗大等问题不被农民所接受，而这些问题由于现有摘穗装置工作原理的原因无法从根本解决。本研究采用一种新的思路，模仿人工收获玉米果穗弯曲折断的工作方式设计了仿生玉米掰穗与拉茎装置试验台，旨在将人工弯曲折断掰穗方式应用于玉米收获机械。首先对玉米植株物理性状进行测量，测试了仿生弯曲折断掰穗与传统拉拽摘穗方式玉米果柄断裂力的大小，验证仿生弯曲折断掰穗方式功率消耗低的可能性；根据测量的玉米植株物理性状确定试验台部分参数，搭建仿生玉米掰穗与拉茎装置试验台，进行正交试验分析了掰穗手速度、行进速度（即玉米植株喂入速度）、果穗朝向等因素对纯功率消耗及落粒损失率的影响，以期为玉米收获机摘穗装置关键部件的设计提供参考。　　1．对成熟期品种为登海605的玉米植株的结穗高度、果穗直径、株距、株高等物理学性状进行测量统计并对其进行拉力试验测量，分别测量动态和静态两种条件下仿生弯曲折断掰穗方式与传统拉拽摘穗方式的果柄断裂力；分析静态和动态两种状态传统摘穗和仿生掰穗方式果柄断裂力之间的关系。　　2．根据统计的玉米植株物理学性状确定掰穗试验台参数，不同品种玉米物理性状会有所差异，为了适应不同品种玉米摘穗作业，掰穗试验台关键部件参数设计为可调并根据前人研究经验对拉茎装置及拨禾装置进行设计与搭建。　　3．设计正交试验，分别取行进速度、掰穗手速度、果穗朝向三个因素进行纯功率消耗及落粒损失率的正交试验，在各个组合情况下落粒损失率均低于国家标准2％，且通过在掰穗手外包裹柔性材料可实现柔性摘穗，落粒损失为0%；掰穗装置纯功率消耗约为45W，低于摘穗辊式纯功率消耗240W，得到纯功率消耗的最优组合为：行进速度0.8m/s、掰穗手速度2.4m/s、果穗与固定板夹角为-90°；考虑高效收获的情况下，影响功率的各因素水平的较优组合为：行进速度1.0m/s、掰穗手速度2.4m/s、果穗与固定板夹角为0°（即掰穗手朝前安装）；掰穗手速度对纯功率消耗的影响最为显著，行进速度与果穗朝向对纯功率消耗的影响不显著。　　4．以正交试验结果为基础，固定果穗朝向向左、机器前进速度1.0m/s不变，进行掰穗手速度对纯功率消耗影响的单因素试验，得出掰穗手速度对纯功率消耗的影响呈三次函数关系。