中国是世界上猕猴桃种植面积最大的国家。目前猕猴桃依靠人工采摘，工作耗时、劳动强度大而且成本越来越高。随着科技不断进步和农业产业发展，采摘机器人将成为代替人力作业，提高农业产值的关键技术。果实无损采摘末端执行器作为采摘机器人的关键执行部件，是采摘机器人的关键技术之一。其安装在机械臂末端，直接与果实接触，是保证果实采摘品质的前提条件。与工业机器人不同，采摘机器人作业对象的柔嫩性和不规则性以及环境的复杂多变性等特征，使得对采摘末端执行器的要求更具特殊性。因此，研究猕猴桃无损采摘末端执行器具有重要的生产实际意义和科学研究价值。本文以自然生长状态下的“海沃德”猕猴桃果实为研究对象，进行了猕猴桃采摘机器人末端执行器的设计与研究。主要研究内容如下：（1）猕猴桃果实物理力学特性的研究。猕猴桃果实物理参数和力学特性是采摘末端执行器设计参数确定的理论依据。文中主要研究了与采摘末端执行器设计参数相关的猕猴桃果实（品种：海沃德）物理参数和果实的抗压特性以及损伤影响因素。结果表明果实近似球形，球度为0.84，果实损伤压力不宜大于15N(对应弧形压头的压强为18.75kPa)，对果实损伤影响最为显著的因素为压缩量。（2）采摘末端执行器设计方案的确定。果实抓取方式和果柄折断方式是采摘末端执行器结构设计需考虑的关键因素。文中首先结合果柄生物特性和人工采摘方式，提出了上下抓取和底部抓取的两种抓取方式以及向上旋转分离果柄的采摘方法；然后提出果实采摘简化几何模型，并确定了末端执行器旋转角度α的取值范围介于25°~40°，果柄与果实惯性轴夹角β取值范围介于47°~60°，采用果柄折断试验验证了采摘方法的可行性，果柄与果实惯性轴成60°夹角时果柄折断力最小为1.38N；最后提出两种不同的采摘末端执行器设计方案，并进行了对比分析，最终确定方案二为最佳设计方案。（3）猕猴桃果实无损采摘末端执行器的设计。为保证果实采摘质量，实现猕猴桃果实的无损采摘，设计了机械结构与多传感器相结合的末端执行器，并试制了样机。末端执行器包括接近机构、夹持机构、旋转采摘机构和控制系统。控制系统以C51单片机为控制器，压力传感器、霍尔位置传感器、红外开关传感器为传感系统，采用末端控制原理，控制步进电机驱动器的方向信号、脉冲数和脉冲频率实现对末端执行器动作的控制。（4）猕猴桃果实采摘末端执行器性能评价试验研究。为研究末端执行器的适应性并进一步优化采摘末端执行器的结构参数，进行了采摘末端执行器的工作性能评价试验。文中首先进行了采摘末端执行器的采摘试验，研究了不同采摘角度末端执行器的采摘效果，获取采摘过程中手指夹紧力的变化过程等参数；然后进行了结合机器视觉的综合采摘试验，针对由机器视觉识别果实产生的误差，研究了末端执行器的适应性。试验结果表明末端执行器利用相邻果实的毗邻间隙有效实现了对毗邻果实的分离，分离成功率为100%，采摘成功率为96.0%，单果平均耗时22s。果实采摘过程中最大压力6.35N对应压强为12.53kPa，小于试验测得的果实损伤压强18.75kPa，保证了果实的无损采摘。