樱桃番茄具有丰富的营养价值,深受消费者青睐,我国果蔬采摘机械化程度较低,樱桃番茄串采摘主要以人工为主,成本高,效率低,且易出现掉果、破损等问题。为了可以高效无损地完成机械采摘樱桃番茄,对其进行了物理力学特性测量,提出了番茄串力学模型并进行运动仿真及其标定试验,设计了樱桃番茄串采摘末端执行器并进行了采摘试验。研究的主要内容如下:（1）测定物理力学特性,提出力学模型。首先通过实地调研与试验,测得了樱桃番茄串各部分尺寸、重量以及单果密度;对樱桃番茄及其茎杆进行了压缩和弯曲试验;进行了番茄串枝杈转角-力矩试验,使用MATLAB软件进行拟合,得到了相关的模型公式。然后根据试验得到的樱桃番茄串的物理力学特性数据参数,提出了“挠性杆-铰链-刚性杆-连接点-球杆体”的樱桃番茄串三维结构模型,为运动仿真提供了力学模型。（2）标定结构仿真模型,进行运动仿真分析。首先根据建立的樱桃番茄串三维结构模型,使用APDL软件对番茄串的主茎进行柔性化处理,通过对比仿真和标定试验中番茄串的运动规律和数据,验证了番茄串运动仿真模型和参数设置的合理性;随后利用结构仿真模型,对不同加速度下的樱桃番茄串运动的摆动及受力情况进行了仿真和分析,又对番茄串不同运动方向与不同刚柔情况物体的碰撞进行了仿真和分析,为研究樱桃番茄串采摘运动中果实掉落和损伤问题提供了参考,为低损完整采摘樱桃番茄串的末端执行器的结构设计提供了依据。（3）设计末端执行器,仿真与试验采摘效果。根据运动仿真的结构,设计了单面贴合防脱落的末端执行器,经过末端执行器夹持番茄串的运动仿真分析,确定了末端执行器夹持番茄串运动的加速度,结果表明末端执行器有效消除了由于夹剪引起的晃动,减小了番茄果粒之间的碰撞力,降低了果柄膨大节受到的拉力和扭矩,解决了因番茄串采摘激振和运移摆动导致的果粒碰撞加剧和果柄膨大节扭矩增大的问题;制作了末端执行器,进行采摘番茄串试验,试验表明末端执行器可以成功完成采摘工作,有效减少番茄串运动中的损伤,提高采摘效率。