随着科技的发展与进步,机器人技术已广泛渗透到农业领域。采摘机器人作为农业机器人的一种类型,在许多国家已被研究并投入使用,我国是农业大国,实现农业现代化是技术发展的必然趋势,同时也给农业机器人的研究提供了广阔的空间。水果采摘都是手工作业,耗时、费力,研究采摘机器人具有重要的现实意义。本论文针对目前市场上利用机械采收小浆果的研究尚少的情况,对蓝莓采摘机械手展开研究。论文首先介绍了采摘机器人的研究现状,了解目前国内外的采摘机器人技术,为自己的研究设计提供必要的理论基础,同时总结出了论文研究的目的性和意义。论文介绍了源自前苏联的发明问题解决理论——TRIZ的一些基本原理和方法,并将TRIZ的冲突解决矩阵和物质——场分析方法应用于蓝莓采摘机械手的实际工程设计中,并运用TRIZ理论解决问题的一般思路,对蓝莓采摘机械手进行方案分析,解决机械手的总体方案设计问题。论文对采摘过程中蓝莓的识别和定位做了简单的理论分析。采用双目立体视觉技术获取蓝莓的三维位置信息,用于指导采摘机器人进行自动化采摘作业。然后对蓝莓进行模型构造,确定中心点,最后确定采摘点,实现采摘过程中的果实定位。论文按照采摘对象蓝莓的生长分布空间和作业要求,进行机械手本体结构参数优化设计。采用基于MATLAB的数值解法求解了机械手的工作空间,建立了机械手的运动学方程和逆运动的求解过程,并进行了仿真,验证了结构设计的合理性。论文在介绍避障路径规划研究方法的基础上,对蓝莓进行避障路径规划分析设计。采用将采摘工作空间中障碍物映射到关节空间(C-空间)的方法,结合蓝莓生长环境中障碍物的特点,通过计算机械手关节连杆与障碍碰撞的临界角,总结了蓝莓生长环境中的障碍物均可由临界碰撞角表示的工作空间到C-空间转换的计算方法。