Actualmente, el método de cosecha mecanizada se basa principalmente en la excavación rotativa, pero existen problemas como alta resistencia al trabajo, alta tasa de daño y alta tasa de frutas enterradas en el proceso de trabajo. Este documento se centra en el análisis de la trayectoria de movimiento del dispositivo de excavación de rotación positiva y contrarrotación, establece un modelo de aglomerado de suelo-tubérculo-sistema de raíces-mecanismo, y realiza pruebas de simulación de elementos discretos en aglomerados bajo diferentes capas de suelo. Según la optimización de la prueba de expertos, se determinan los parámetros estructurales óptimos de la cuchilla contrarrotativa: el radio de giro es de 151 mm, el ángulo de inclinación del filo de corte es de 42.5 grados y el ancho de trabajo es de 318 mm. La prueba comparativa del método de labranza rotativa de rotación positiva bajo los parámetros estructurales óptimos muestra que la resistencia al trabajo se reduce en un 11.25%, y el par del eje de la herramienta se reduce en un 16.11%, lo que demuestra que la estructura de excavación contrarrotativa diseñada tiene el efecto de reducir la resistencia. Para probar aún más el rendimiento de cosecha del dispositivo de excavación, se realizaron pruebas de cosecha en campo, y los resultados mostraron que la tasa de frutas enterradas del dispositivo de excavación contrarrotativa se redujo en un 11.6%, y la tasa de daño se redujo en un 6.1% interanual. Este estudio muestra que el diseño del dispositivo de excavación contrarrotativa puede mejorar aún más el rendimiento de cosecha basado en la reducción de la resistencia de la cosecha y cumplir con los requisitos de la cosecha.