典型的苹果产地商品化处理流程包括清洗、干燥、上料、内外部品质检测、品质分级、包装等环节。其中,包装环节是苹果产后商品化处理流程中自动化程度最低的环节之一,目前主要依赖人工完成。因此,研制合适的苹果自动化包装机器人系统是实现苹果产地商品化处理系统全自动化升级的重要一环。但是由于苹果具有易损伤、尺寸和形状不规则等特点,阻碍了自动化包装技术的发展,所以如何在不损伤苹果的情况下实现鲁棒性地抓取一直是研究重点。本研究在探究了真空吸盘吸取特性的基础上,提出了一种高鲁棒性的真空吸盘吸取优选方案,搭建了一套适用于苹果自动化包装的机器人系统,并对系统的损伤防护性能进行了验证。本研究的主要内容如下:（1）探究了真空吸盘的吸取机制,为真空吸盘的优选提供依据。测量了苹果形态学指标,结合真空吸盘吸力理论计算公式确定了真空吸盘的参数,设计了三种不同球弧形盘面半径的真空吸盘,并通过3D打印技术完成真空吸盘的制造。在此基础上,通过理论方法分析了真空吸盘的吸力接触机制,并搭建了吸力测量装置用于亚克力球和苹果的吸力测量,通过实验验证了真空吸盘吸力机制的理论分析结果。结果表明:真空吸盘的吸取成功率主要与待吸取对象的表面曲率有关,真空吸盘的吸力与空气压缩机输出压强之间呈现出明显的线性关系,此外,苹果物理属性对真空吸盘的吸力影响不显著。（2）提出了一种基于点云技术的苹果表面重建方法。首先,通过使用基于图像和数学模型的点云分割方法从场景中分割出苹果的三维点云模型。然后,结合真空吸盘的结构参数,并使用球面拟合技术分析了苹果表面各个区域的表面结构。最后,通过将真空吸盘的吸取特性和吸力模型映射到点云模型上,分析了苹果表面各区域的吸取特性,实现了真空吸盘的吸取区域优选。（3）搭建了适用于苹果自动化包装任务的机器人系统。以Rethink Sawyer 7自由度机械臂和真空吸盘作为机器人系统的执行机构,以Intel Real Sense D435i深度相机作为机器人系统的视觉模块,使用安装了ROS Melodic的Ubuntu18.04作为机器人的控制系统,以Python编程实现机器人的抓取控制。最后,使用空间频域成像技术对经过抓取和放置之后的苹果进行损伤检测,经过数据处理得到苹果的吸收系数图和约化散射系数图,表明该机器人系统未对苹果造成损伤。