蔬菜自动嫁接机是将嫁接技术人工化转变成机械化、自动化和机器人化的有效途径，它对实现蔬菜生产的集约化、规模化、现代化具有非常重要的意义。然而，蔬菜嫁接机的发展还停留在半自动化阶段，一般都靠人工方式上苗，这不仅降低了嫁接效率、加大了劳动强度，而且嫁接的质量也很难保证。为了解决这一问题，本文针对国内外嫁接机上苗装置和农业机械末端执行器的研究现状，同时在充分考虑蔬菜嫁接农艺要求的情况下，设计了一种蔬菜嫁接机器人自动上苗装置，该装置能实现自动供苗、夹持取苗、送苗和定位的功能，并进行了装置的试验研究。主要工作概括如下：针对贴接、直插法的农艺要求和穴盘育苗技术的优势，选择5×10穴盘供苗嫁接，并对培育的500株接穗苗（京欣一号）和砧木苗（浙蒲二号）进行了几何和力学特性的测定，包括高度、苗茎、子叶展角、重量和剪切特性等，为取苗末端执行器提供了设计依据。以嫁接苗子叶导向为核心和技术攻关突破点，设计了一种具有扶苗、切断、夹持和导向功能的机械式取苗末端执行器。导向机构设计过程中，对嫁接苗进行了力学分析和运动学求解，并利用MATLAB进行参数化设计，得到了导向机构的高度、直径和嫁接苗的转向速度等参数的关系。为提高机械式取苗末端执行器导向机构的效率和可靠性，提出了以气动和振动激励的两种取苗末端执行器，并对它们进行了原理的阐述；同时搭建气动式取苗和振动转向实验平台，发现气动式取苗设置不同的吹气角度可导致不同的取苗成功率，而在振动转向实验频率范围内，随着振动频率的增大嫁接苗子叶滑落转向的概率增大。搭建自动上苗装置整机的实验平台，包括二自由度机械臂、穴盘苗输送装置和定位台的结构设计；采用三菱FX2N-48MT控制器，并用GX-Developer进行编程，试验表明整机能够可靠运行。对蔬菜嫁接机自动上苗装置进行了相关试验研究和分析，包括砧木切削实验、定向取苗实验和上苗整机实验。切削实验和取苗实验主要考查机械式、气动式末端执行器和振动子叶转向装置的可靠性和准确性；机械式整机上苗速率可以达到7.1株/分，成功率86%以上，达到设计的要求。