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尺寸优化设计是机械手总体设计的关键步骤之一。介绍了一种能够获得合理果实收获机械手工作空间和结构轻量化的优化设计方法。基于番茄生物学特性和栽培模式，根据机械手几何工作空间，以工作空间主截面包络面最佳和结构轻量化为目标函数，以轨迹区域约束、杆件尺寸和关节角度限制为约束条件，建立了机械手机构尺寸优化设计模型，采用MATLAB软件进行仿真试验，并分析了机械手各杆件长度、关节角度与目标函数的关系，获得了机械手尺寸的最优解，为番茄收获机械手机构进一步分析奠定了基础。