进入新世纪，农业劳动力出现新的局面：世界各国均面临老龄化问题，特别是中国，农村劳动人口大量向城市转移；农民不愿意干工作条件艰苦、耗劳力的农业生产活动，导致劳动力不仅成本高，而且还不容易得到。采摘机器已开展有几十年的研究，各国也已经开展了大量的这方面的研究，但真正商品化的采摘机器还是比较少，主要原因是与工业机器相比，农业采摘机器的设计和工作要求更高、更复杂。　　香蕉与水稻、小麦、玉米统称为世界四大粮食作物，是世界第二大宗水果，仅次于柑橘。香蕉在我国主要分布在广东、云南等亚热带地区，是我国南方的重要水果。在香蕉机械化采收领域也有相关高校和科研机构在进行相关的研究和有益探索，主要集中在规模化种植和索道运输领域，而在机械采摘方面还少报道。　　为此，本文在对香蕉果园田间数据采集的基础上，研究了香蕉的种植特点和香蕉果柄的力学性能，进行了香蕉采摘机器人机械臂的结构设计与分析，提出了一种三自由度香蕉采摘机械臂，开发了适合香蕉采收的末端执行器。从仿真和试验的结果来看，机械手和末端执行器具有良好的采摘性能。具体研究内容如下：　　(1)分析了国内外水果采摘机器人的研究现状，了解了现阶段主要的采摘机器，进一步分析了香蕉机械化作业的情况，通过对香蕉果园的调研分析，充分了解香蕉的种植特点，分析了机器采摘香蕉的具体特点，提出了三自由度的香蕉采摘机器人。　　(2)对香蕉果柄进行了相关的力学性能测试，并得出了相关的力学性能参数，并对香蕉果柄的压缩过程进行了有限元仿真分析。　　(3)采用笛卡尔坐标系，通过D-H齐次坐标变换建立了机械臂的运动学模型，并对正运动学方程进行了求解。利用三维实体建模软件建立三自由度的机械臂的实体样机模型，并导入仿真软件中对其进行运动学仿真验证，得出相关执行机构的运动参数。　　(4)结合香蕉的采摘特点和香蕉果柄本体本身的特性，创新性的设计了适合香蕉收获的具有自动抓取功能的末端执行器和切割机构，利用三维实体建模软件建立末端执行器的实体样机模型，并导入仿真软件中对其进行仿真，得出相关执行机构的运动参数，仿真结果表明，机构设计符合香蕉采摘的要求。