大蒜是一种特色经济作物,从种植到收获可分为种植、浇水覆膜、幼苗破膜和收获四个过程。其中幼苗破膜过程十分重要,然而此过程在我国大部分地区仍在采用人工方式进行,其劳动强度大且效率低。基于国内这一现状,本文设计一种大蒜幼苗破膜机,对行驶性能进行分析使其满足作业行驶要求;开展田间破膜试验,以期得到最优破膜要素组合。研究的主要内容与结论如下:（1）整机总体设计。样机主要包括可调式车架机构、履带式行走机构、可调式破膜机构、双侧电机独立驱动模块、链条传动模块、视觉辅助装置与远程控制模块。本文首先对整机各机械结构部分进行设计与分析,根据金乡县大蒜种植地区农艺要求,确定各机械部分结构与参数;进而对传动系统和控制系统展开设计,以满足远程控制的作业需求;最后对整机工作原理进行详细阐述。（2）关键部件性能分析。对影响破膜性能的关键部件展开分析,得到影响破膜效果的主要因素有:整机行进速度、破膜链子质量、覆地薄膜厚度和破膜链子类型;通过对破膜链子的受力分析,选取满足其作业需求的卷放电机,额定功率为0.2k W、额定转速为1800r/min。通过对底盘直行、转向和越埂过程性能分析,得到不同工况下各参数数据,其中单侧履带所需驱动力最大值为694N、驱动力矩最大值为72.9N·m、最高行驶速度为6km/h,由数据对比分析验证底盘的行驶可行性;最后根据驱动力矩等参数要求,选取满足其行驶作业要求的行走电机,额定功率为1.3k W、额定转速为3000r/min。（3）整机试验研究及参数优化。以大蒜幼苗破膜过程为研究对象,将整机行进速度、链子质量、薄膜厚度和链子类型作为自变量,幼苗破膜率和幼苗损伤率为评价指标进行单因素试验,得到各试验因素对评价指标的影响规律及最优取值范围。进行三因素五水平正交中心组合多因素试验,研究整机行进速度、链子质量和薄膜厚度对幼苗破膜率和幼苗损伤率的影响,建立各因素与评价指标之间的回归模型,并利用响应曲面法对试验数据进行优化处理,结果表明各因素最优参数组合为:整机行进速度4.8km/h,链子质量11.3kg,薄膜厚度0.1mm,此时幼苗破膜率为86.5%,幼苗损伤率为5.6%。在最优参数组合下进行验证试验,试验结果为:幼苗破膜率85.5%、幼苗损伤率5.7%,与优化结果基本一致。通过试验结果值与优化求解值对比,验证整机设计的正确性。