南美白对虾是一种营养丰富的水产品,其需求量的增加使对虾加工设备落后的问题日益凸显,尤其在对虾去头方面,劳动密集程度高、劳动成本大的情况较为严重。通过调查发现国内外均有对虾去头的相关设备专利,但其结构复杂、成本高,与人工成本相比不具有广泛应用的特点,所以使去头设备的应用受到了限制。通过研究柔顺机构的运动机理,利用柔顺机构可降低去头装置的复杂程度这一特点,本文研制了一种对虾去头柔顺机械手装置,以此来实现对虾去头的机械化加工。通过大量数据的统计与分析,建立对虾全长和头长的数学模型,为完成对虾去头的精准定位提供了理论依据;通过试验分析发现无头虾得率与去头前质量的相关性系数为0.710,呈显著正相关,并在后续的试验中对质量范围进行限定,排除去头前质量的差异对无头虾得率的影响。结合对虾的生物性状与试验发现对虾去头时,背部、侧面、腹部三种不同的施力点所对应的无头虾得率分别为65.18%、63.61%、64.11%,依据无头虾得率和去头效果确定对虾去头最佳施力点为背部;通过有刃刀、无刃刀、齿形刀三种刀具形式与不同去头速度的全面试验,以推拉力计测得去头过程中压力的大小和切断面的感官质量为评定指标,确定了对虾去头的最佳刀具形式为有刃刀,最低去头速度为30mm/s;为了尽可能提高无头虾的得率,通过解剖式去头将对虾的头肉部分进行保留,发现对虾的头肉断面末端轮廓轨迹线近似为圆弧状,针对去头轨迹进行圆弧优化,通过试验对比证明了优化后的去头轨迹可以提高无头虾的得率。利用柔顺机构的特点并结合上述去头试验,进行了对虾去头柔顺机械手总体装置的设计;通过对虾的解剖式去头试验,利用“弓弦法”确定了对虾头肉圆弧断面的平均半径值为50mm、水平尺寸为24.23mm和竖直尺寸为14.88mm等几何参数,继而确定了柔顺机械手的圆弧半径和各段函数解析式;通过运动仿真验证了柔顺机械手的运动可以实现圆弧状去头轨迹,并利用有限元分析法对柔顺机械手运动过程中的位移和应力集中情况进行分析,发现该装置的应力集中情况不严重,最大应力值为4.012Mpa。通过对柔顺机械手的试制和试验,发现利用柔顺机械手进行对虾去头,可使无头虾的得率提高到70.78%,用实践的方式证明了该装置结构简单,操作方便,可实现对虾去头的机械化加工,为今后对虾去头的进一步研究提供了理论依据和实践指导。