我国是一个传统的农业大国,水果种植行业在我国占有重要的地位。为了提高果品的产量与质量,水果套袋技术作为一种农业技术逐渐得到推广与应用。但是水果套袋技术在实现了增产的同时,也增加了果农的劳动量和劳动强度。进行套袋机器人研究的目的是研发一种能替代果农完成套袋作业的机器人,从而降低果农的劳动强度和工作量。本文以苹果幼果套袋作业为研究对象,设计了一种五自由度的套袋机器人,同时对机器人的末端执行器进行了开发和研究。并对套袋机器人进行了运动学理论分析与仿真。首先,对果园环境和幼果的生物特性进行了调研和分析,确定了目标参数。基于机器人套袋的动作流程,对机器人各个部分提出了设计方案,完成了整体方案设计。基于封口动作的实际要求,对机构的构型进行分析,最终提出了能够实现预定封口功能的新机构。其次,基于紧凑性和预留工作空间两个方面的要求对封口机构的连杆参数进行了确定和优化,得到了最优的机构方案,并建立了机构的数学模型,验证了机构的运动可行性。最后,对机械臂部分和末端执行器部分进行了结构设计并建立了三维模型。利用D-H法对机器人进行了运动学理论分析。利用Matlab中的机器人工具箱进行仿真对比,验证了理论分析的正确性。利用Robotics Toolbox工具箱在关节空间对机器人进行了轨迹规划,用Adams验证了运动的平滑性。根据苹果幼果生长条件,提出了三种障碍模型,结合C-空间障碍的特点,建立了C-空间障碍模型,利用A*算法在C-空间进行了最优避障路径的搜索,将得到的点作为路径约束进行轨迹规划,并完成了仿真验证。