本论文是在“十一五”国家科技支撑计划项目—多功能林木采育作业关键技术装备研究与开发项目的基础上完成的,是此课题研究的一部分。随着社会经济的不断发展,对木材的需求量越来越大,仅靠我国现有的采伐机械和设备已经不能满足这样的需求。许多发达国家已经大量使用多功能采伐机械,但国内仍未有此类采伐机械投入使用。国外采伐机械价格昂贵且不适于国内人工林木材生产,因此,课题组研制了首台适用于我国林区采伐作业的采伐机械—采伐作业联合机。采伐作业联合机的研制对于提高木材生产效率,降低工人劳动强度具有一定的意义。采伐作业联合机是集采伐、打枝、造材等功能为一体的智能联合采伐装备。介绍了国内外采伐机械研究应用的现状,着重探讨了国外几家大公司的采伐联合机械的发展现状以及国内各时期的采伐工具的发展情况,以及采伐联合机的基本结构和工作原理。分析了采伐联合机关节式机械手各杆件之间的位置关系,利用D-H法建立了机械手坐标系统及运动学模型,求出了运动学正解和逆解。并在此基础上推导了雅可比矩阵以及笛卡尔空间与关节空间的坐标变换关系,为机械手的运动控制系统设计提供了依据。根据Autocad设计的实际尺寸,利用Solidworks强大的参数化特征建模功能和三维动态装配技术,对采伐联合机进行三维实体建模,生成参数化的零部件实体。并通过强大的仿真软件ADAMS对采伐联合机进行了运动仿真分析,结合运动力学仿真功能对采伐联合机的运动进了动态模拟,并进行装配和干涉检查,用样条函数作为机器人各关节的驱动函数进行运动学和动力学仿真。通过仿真可以清楚地看到机械臂运动情况,并测得采伐联合机运动的一系列运动特性参数,例如关节的平动加速度、角速度、关节总动能,角加速度、驱动力矩的大小等,可显著地缩短研发周期,降低设计成本。利用有限元法对工作装置中的主要部件机械臂进行分析,依据分析结果做出结构设计优化；本论文为此采伐联合机的下一步工作奠定了一定的基础,并获得相应的实验参数,为以后全面详细的研究与开发及相近林业机械装备的研制提供设计技术参考。