针对国内单人采茶机自动化程度低、人机协同性差、轻量化程度不足等主要问题，提出将KJ模型、质量功能展开QFD和发明问题解决理论TRIZ相结合的农机设备创新设计集成方法，对单人采茶机进行改进创新设计，实现了采摘、收集一体化的作业模式。首先采用用户访谈法和文献调查法搜集用户需求，通过KJ模型将用户需求进行定性分析和等级划分，利用模糊层次分析法量化用户需求，结合质量动能展开理论构建单人采茶机质量屋模型，明确设计重点以及存在的矛盾冲突，在此基础上，用TRIZ中发明原理解决相对应的矛盾冲突，完成对单人采茶机的设计输出指导。通过三种理论的集成方法，满足了用户的实际需求，对产品结构布局、收集模式、便携性、整体外观等方面进行改进创新设计。