随着我国现代化农业机械步伐的深入与推进,农作物的收获和机械化已经逐渐成为我国农业生产中不可忽视的重要组成环节。由于我国农作物和蔬菜等具有季节性较强、时间紧、任务繁重,且易遭遇雨、雪、风、霜害侵袭的特点,机械化普及已经变得尤为迫切。从目前对于韭菜的收割技术来看,几乎都是采用了人工的方式进行收割,这样的做法既浪费时间、又耗尽精力,且速度缓慢。因此,人工的收割始终制约韭菜品牌种植的蓬勃发展。因目前市场上的韭菜收割机均只实现切割韭菜的功能,其形式较为单一且对于劳作者来说并未减轻劳动强度,因此设计一款集切割和打捆于一体的韭菜收割机是目前亟待解决的问题。本文针对韭菜收割机的收割单元、传送单元和打捆单元等问题,运用主成分分析法、层次分析法、产品功能分析、三角模糊数等方法,在现有的韭菜收割机和相关的收割设备基础上,对韭菜收割机的整体功能进行了创新设计研究。首先,根据韭菜收割机相关信息中获取的相关资料,构建了情境故事板,从实际场景中获取用户的原始需求。运用KJ法整理提炼,归纳筛选得出具有独立意义的用户需求;应用主成分分析法进行动态聚类,获得了层级用户需求;应用层次分析法,量化多级用户需求指标的重要程度,建立用户需求模型。其次,通过功能原理分析法,系统分析了相关典型产品的功能和结构原理,得到了各产品的功能原理结构,获得了各产品的功能原理结构并以功能树的形式集成韭菜收割机的功能,建立了韭菜收割机的功能原理结构图,利用形态矩阵求解功能原理,实现了功能原理方案的输出。最后,实现了产品功能原理方案评价指标体系的构建,并根据层次分析等相关应用及评价指标得分和决策,选择出最佳方案。利用Rhino和Key-shot软件,实现了韭菜收割机功能原理方案的三维模型构建和外观形态表达。通过情境仿真对产品功能创新方案的实施过程进行模拟,再次结合用户需求模型,对最终的设计方案进行综合需求满足度评价,评估该方案的有效性和可行性。本方法为韭菜收割机的设计提出了更可行的方案,也为其他类型的收割机提供了可参考的依据。