中国香蕉消费量位居世界前列,目前,我国香蕉采摘主要依靠人工作业。随着种植规模的不断扩大,采摘作业机械化程度低、作业劳动强度大成为制约香蕉产业发展的重要因素。因此,开展香蕉采摘机械的研究,对提高采摘效率、降低人工劳动强度具有重要的理论意义和实际价值。末端执行器作为采摘机械与香蕉之间的机械接口,在机械化采摘中起着至关重要的作用。本文设计了一种香蕉采摘夹持装置。在测定分析香蕉果串和香蕉假茎生物力学特性的基础上,结合香蕉采摘农艺要求,确定了香蕉末端执行器夹持装置的设计原则和设计方案,并对香蕉末端执行器夹持装置的关键部件进行仿真分析,确定了香蕉采摘末端执行器夹持装置的结构参数,开展了末端执行器夹持装置试制加工,并进行了性能测试试验和田间采摘夹持试验。主要研究内容与结果如下:（1）以农科1号香蕉为研究对象,测定了香蕉果串和香蕉假茎的生物力学特性,通过统计法确定与夹持装置设计相关的香蕉果串农艺参数,为后续香蕉采摘夹持装置的设计提供理论支撑。通过试验测得香蕉假茎平均密度为1.01g/cm~3,香蕉假茎外茎、内茎和茎芯含水率存在差异性,含水率平均值分别为93.92%、94.66%和95.11%。利用WDW-100型万能材料试验机开展了香蕉假茎压缩性能试验,香蕉假茎发生破碎时压缩力平均值为1018.40N,抗压弹性模量的平均值为3.6MPa。（2）香蕉末端执行器夹持装置设计。依据香蕉采摘末端执行器夹持装置的设计要求,设计出以液压系统作为动力源的香蕉采摘末端执行器夹持装置。采用仅对香蕉假茎进行夹持的方式,夹持装置由液压缸、推杆、“Y”型接头组件、销轴、钳臂组件、钳爪、钳口和支架组成,完成夹持装置三维图像绘制以及液压控制系统的设计方案,对夹持装置的开口大小进行了模拟分析,并且由三角形勾股定理及三角形余弦定理推算夹持装置的结构关系,结果表明夹持装置最大夹持力和开口大小满足设计要求。（3）香蕉采摘末端执行器夹持装置关键部件静力学分析和动力学仿真优化。由夹持作用产生的载荷性质和种类较为复杂,为了保证工作过程中的稳定性,对夹持装置关键部件进行静力学仿真分析,左钳爪、“Y”型接头和支架的形变量分别为0.091mm、0.087mm和0.029mm,形变量较小均未超过0.1mm;应变量分别为91.421MPa、84.091MPa和23.961MPa,左钳爪、“Y”型接头和支架的应变量均小于材料的极限屈服强度,满足夹持装置的设计要求。对支架进行模态分析和谐响应分析,在不同振动频率作用下支架的振动幅度很小,夹持装置可以满足正常工作的需要。并且针对不同材料、形状及花纹的夹持装置钳口进行动力学仿真分析与优化,通过27组正交试验选择PVC材料制成具有波点形花纹的弧形夹爪作为夹持装置的钳口。（4）香蕉采摘末端执行器夹持装置的样机试制与性能试验。对香蕉采摘末端执行器夹持装置试验样机性能进行测试和田间试验,分析了液压油压强、夹持物直径以及负载重量对夹持力的影响,试验结果表明,影响夹持力大小的因素主要有夹持物直径、液压油压强和负载重量。对试验样机进行了田间采摘试验,测试夹持装置的采摘性能。在香蕉果园进行实地试验,因环境因素选取少量样本均成功采摘,试验结果表明,液压系统可以为夹持装置提供足够的驱动力,基本满足香蕉采摘夹持装置的性能要求。