以往的甘蔗收割机物流系统的研究主要集中在甘蔗砍断后的输送过程，本文认为在甘蔗的收获过程中的扶蔗、砍蔗、喂入、剥叶以及集蔗过程应当全部纳入甘蔗收割的物流过程。　　 因此，在研究甘蔗收割机的物流系统时，应该将甘蔗收获的全过程进行综合的考虑。本文将按照甘蔗收割的时间顺序对扶蔗、砍蔗、喂入、剥叶以及集蔗过程分别研究，找出各阶段的收割过程对后续物流过程的影响和现在存在的缺陷，最后进行物流系统的集成，包括物流系统的仿真和优化。　　 本文通过CAD软件(UG、SolidWorks等)建立相关的模型、利用有限元分析软件ANSYS和机械系统动力学自动分析软件ADAMS结合部分物理样机试验对甘蔗收割机的物流系统中的扶、砍、喂入、剥叶等环节进行分析，以获取甘蔗收割机物流系统部件的相关参数并进行机构设计。　　 一、设计了不等螺距螺旋扶蔗器，以满足扶起不同倒伏状态的甘蔗的要求。同时，给出主体螺旋的数学方程，对螺旋扶蔗器建模，通过运动学仿真来验证扶蔗器的工作原理和性能。　　 二、对作物茎秆的切割机理进行分析，提出使用弧形刀片进行甘蔗的砍切，以减小功率消耗，提高切割质量。通过试验证明了弧形刀片具有更好的切割效果；通过高速摄像观察了砍蔗过程的细节，进而验证了砍切过程中的一刀或多刀切断与切割质量的关系，并提出了改善切割质量的方法。　　 三、为了实现甘蔗联合收割机的小型化，提出将输蔗通道与甘蔗剥叶机整合的设计方法，根据试验的数据对输蔗通道的布局进行了研究分析，提出了影响输蔗通道倾角的原因以及影响甘蔗进入输蔗通道的原因，进而设计、建立虚拟样机的模型，对输蔗过程进行了大量的仿真，证明了在输蔗通道前端设置甘蔗变向耙轮的合理性。　　 四、针对中国糖厂的生产实际，提出使用米段式的集蔗方式，以减少因切口过多而造成的糖分损失。设计了米段式切割器，设计了新型的变形的槽轮驱动机构，引入伺服系统实现刀片切割过程回程的急回特性，通过试验验证了设计的合理性。