目前工业机器人行业普遍使用通用类型的机器人,通用类机器人拥有很高的灵活性、拓展性强和研发的周期较短等众多优点。但是,对于某些特定的行业高灵活性并不能给企业带来收益的提高,反而会增加操作难度和使用成本。就针对茶叶这一行业,目前茶叶加工设备普遍使用简单的机器对茶叶进行加工,如滚筒杀青机、微波杀青机等。虽然此类杀青设备操作简易。但是单一的加工方式灵活性差,使用单一的加工方式容易导致茶叶的破损,降低产品的效益。本文针对目前茶叶加工设备的不足进行改进设计,基于机器人学领域的知识,研发一套仿人双臂炒茶机器人系统,实现降低茶叶破损率的目标。首先,受人体双臂完成炒茶工艺的启发,根据传统的手工杀青工艺加工理念,提出一种仿人双臂炒茶机器人的基础模型,通过模仿手工加工的动作完成杀青工序。整个杀青工艺包含加热和翻炒两项基本作业内容,针对作业内容设计机器人的自由度、作业空间、运行速度和作业载荷等基本指标,优化机器人的整体模型参数。在满足基本指标的前提下依据机械的最优设计原则对机械机构尺寸进行优化。并根据系统具有强电与弱电的电气特性,设计一套多路输出的独立供电单元。利用DS18B20温度传感器融合PID控制算法实时监控并调整加热锅的温度。然后,利用视觉辅助系统协助仿人双臂机炒茶器人解决新鲜茶叶在杀青工序中体积变化带来的问题,本文采用CMOS相机的视觉方案采集茶叶在加热锅中的面积信息。利用视觉算法对茶叶的面积信息进行分析,获取茶叶在加热锅中的分布情况,引导机械臂使用最优的作业路径完成翻炒动作。最后,通过摘取新鲜绿叶实验,验证了本文设计的仿人双臂炒茶机器人完成杀青工艺的有效性。实验表明,仿人双臂炒茶机器人能够准确的贴合加热锅的表面进行作业,并且对茶叶的损伤率也有所降低,在茶叶体积发生变化时,仿人双臂机器人系统可以快速的调整翻炒的轨迹,并将加热锅的温度控制在理想的区间内,利用仿人双臂炒茶机器人完成杀青工艺,在茶叶行业中具备很好的发展前景。