本文是基于“863”课题《防风固沙草方格铺设机器人的研究》的基础上完成的。沙漠化已经成为威胁人类生存的重大问题，全世界都在解决防风固沙的问题。课题组经过对国内外资料的查询和对防风固沙技术的对比分析，认为只有通过工程治沙和生物治沙相结合的方法才能实现固沙、退沙的目标。铺设草方格是一种十分有效的阻挡沙丘前进的好方法，但由于目前一直采取人工插草，效率极低并花去大量的人力和财力，所以研制出一种高度自动化的插草机构就显得十分必要。草方格铺设机器人就是在这种条件下开始研制的。 草方格铺设机器人主要由动力部分、纵向插草机构、横向插草机构等机构组成，其中横向部分是整个项目的难点，它由输草、换草、剪切、插草、自动起降等机构组成，机构之间工作要求具有高度的一致性和协调性。 剪切机构是草方格铺设机器人横向铺设系统中一个重要的组成部分，它功能的实现直接影响机器人的运行。本文就是针对草方格铺设机器人所要完成的任务，设计出一套既适合工作环境，又能完成剪切任务的新型机构。在本论文中，主要应用了计算机仿真技术，利用Pro／Engineer软件绘制出直观的三维立体模型，使我们对模型的结构有更加直观的印象，并能观察出模型设计是否存在干涉等现象；另外本文又利用ADAMS软件对剪切机构进行了动力学仿真，通过仿真观察机构的运行，绘制出关键部位的速度、位移等参数曲线，在理论上确保剪切机构动作方面的可行性、合理性；而且，本文又通过Pro／Engineer与有限元分析软件ANSYS的接口，将模型导入到ANSYS中，对模型进行有限元分析，对机构的强度、受力后的变形、等效应力等参数进行分析，对结构不合理的地方进行优化设计，最后在实验中对剪切机构进行实验分析，分三个阶段分别对剪切机构的运动效果、实用性、剪切率，和其他结构的协调同步性进行了分析，对仿真分析的结果进行了验证，并找出实际中存在的不足，制定了相应的解决办法，确保机构能顺利工作。 实验的最终结果也充分验证了仿真软件在机械设计中的重要作用，它可大大节省设计的时间，保证设计的准确性和最优性，为在机械设计中广泛推广仿真软件提供了很好的借鉴作用。