农业机器人是农业生产现代化的重要手段,作为现代农业的生产工具,农业机器人能够极大的提高农业生产效率,保证农作物的产量。为了缩短农业机器人传统开发模式中周期长、成本高的问题,本研究以计算机技术为核心,将融合多学科知识的虚拟现实(VR)技术应用到荔枝采摘机器人作业行为仿真中,通过对采摘机器人运动学进行分析,以及对视觉系统的定位过程进行研究,提出了基于虚拟现实技术的果蔬采摘机器人的作业行为的虚拟仿真系统设计方法。该仿真系统具有实时性,交互性的特点,能有效提高采摘机器人的目标定位精度、缩减研发时间和节约成本。研究首先针对荔枝采摘机器人虚拟试验需求,从建模技术、建模方法、物理模型数据结构等方面入手,结合Unity3d标准资源库,地形编辑器、灯光、天空盒等模块的应用,创建了荔枝采摘机器人作业行为仿真系统的场景以及几何模型,建立了果蔬采摘机器人虚拟仿真的采摘环境。然后根据荔枝采摘机器人性能特性,不仅对机器人进行了动力学分析,还对采摘机器人目标定位的过程进行了分析,使用3ds Max创建了荔枝采摘机器人的机器臂、末端执行器,以及双目视觉摄像头和Kinect设备的几何模型。再利用Unity3d平台将模型进行整合,并在系统中对三维环境系统进行优化,结合物理引擎与荔枝采摘机器人几何模型,创建了遵循物理客观规律的荔枝采摘机器人作业行为仿真系统,通过设计真实机器人采摘试验与虚拟系统仿真试验进行了荔枝采摘机器人仿真系统的性能测试和效果分析,并基于试验结果进行了虚拟仿真系统性能评价。系统采用监听函数及事件驱动的方式实现人机交互,通过键盘输入控制虚拟荔枝采摘机器人的运动状态,并实现了在场景中现实荔枝采摘机器人末端执行器的运动轨迹,为农业荔枝采摘机器人的理论研究和系统设计提供了创新方法与技术支持。