水果收获的机械化和自动化是降低水果生产成本、提高产量和品质的重要途径,农业机器人被寄予较大希望能实现水果的高效高质量自动化采摘。机械臂的构型会影响机器人的控制方式和采摘路径规划、并最终影响采摘效率和成本;但工业等领域获得成熟应用的构型未必最适合采摘作业。为探索是否存在最适合水果采摘的机械臂构型,课题组在前期研究中,提出以机械臂完成采摘作业时的关节变动次数作为评估采摘方便程度的定量指标。然而,机械臂完成采摘作业时的位形序列一般有多种选择,一组给定的果实位置一般会对应多个可能的关节变动次数;若考虑果树和果实生长的随机性,以及同构型机械臂的不同尺寸配置,关节变动次数将成为一个结构复杂的随机变量。要完成对某机械臂构型对某种果树的采摘工作适应性的度量,尚需建立关节变动次数的分布与实数的对应关系、形成采摘方便度的评价准则。针对该问题,本文主要进行了以下工作:（1）在考虑果实的随机性、机械臂的尺寸配置和采摘方案多样性的情况下,提出分别以最小关节变动数、平均最小关节变动数和最优平均最小关节变动数作为给定机械臂采摘给定果实集、给定机械臂采摘某类果实、某构型的机械臂采摘某类果实的方便程度的评价准则;建立了对机械臂采摘方便度的评价方法。（2）建立了描述最小关节变动数、平均最小关节变动数和最优平均最小关节变动数的数学模型及求解方法,实现了对给定机械臂采摘给定果实集、给定机械臂采摘某类果实、某构型的机械臂采摘某类果实的方便程度的定量评价;通过算例验证了所提准则能反映机械臂对采摘工作的适应性。（3）对直角坐标和圆柱坐标型机械臂采摘细长纺锤形苹果树的方便程度进行了评价,为评价方法的实施提供了参考案例。