近年来海参以其特有的营养价值走入市场,养殖产业逐渐扩大,但繁琐的捕获过程令人困扰。目前的海参捕获方法多为人工捕获,效率低且潜在危险大。故本文针对海参捕获的问题研制了捕获机械手。首先对海参的生活习性等进行了调研,对比分析了相关领域的研究现状,结合海参特点、捕获环境等,创新性的提出以阿基米德多面体为基本构型的捕获手爪,并对13种阿基米德多面体进行拆解分析,利用其自身的高度对称性将多面体划分为顶面、支链和底面三部分,依据设计需求选择了 3种符合条件的多面体即截角立方体、截角八面体和大斜方截半立方体。对三种多面体进行构型设计与分析,分别对输入件、支链和底面进行设计,最终确定了整个多面体捕获机械手的构型,并根据海参捕获的应用背景确定了多面体捕获手爪的构型尺寸。分析所设计的捕获机械手构型,绘制机械简图,分别进行了运动学分析和动力学分析,并在Adams中建立虚拟样机进行仿真,可实现三种捕获机械手的展开及闭合。对三种捕获机械手的输入件和捕获底面的位移曲线、速度曲线、加速度曲线、运动轨迹等进行了对比分析,总结出三种捕获手爪的运动特点及各自适应的应用场合。并对大斜方截半立方体捕获手爪进行工程设计,包括运动副的实现方式,固定的连接的方式,电机的选择与控制等,利用3D打印制作了大斜方截半立方体手爪样机,对样机进行装配及实验,可通过开关控制捕获手爪的开合,实现对目标物的抓捕。本论文的创新点在于手爪的设计,将阿基米德多面体作为捕获机械手的基本构型,利用其对称性划分出机械手结构,并利用串联的四杆机构实现多级传动,与手指式的机械手相比,降低了对海参的伤害,提高了捕获的成功率,为捕获类机器人的设计提供了新思路。该多面体捕获机械手的研究有望提高我国海参捕获的智能化水平,推动我国海洋渔业智能化的发展,同时该技术也可以继续在海洋捕捞、渔业捕获等领域进行扩展研究,具有广阔的应用前景。