我国于20世纪50年代以后开始大面积种植番茄，目前种植面积正呈上升趋势。随着计算机技术、传感器技术和机器人技术的迅速发展，研究开发番茄采摘机器人，将农民从繁重的作业环境下解放出来，对于提高经济效益、降低劳动强度和提高番茄的集约化生产水平，具有重要的意义。　　 本文研究番茄采摘机器人的机械臂和末端执行器，自主设计机械臂和末端执行器的机械结构和控制系统，主要工作内容如下:　　 首先根据番茄采摘作业的特点和要求，设计机械臂和末端执行器机械结构。机械臂选择多关节型五自由度结构，其中一个移动关节、四个转动关节。末端执行器包括夹持机构和果梗剪断机构，文中分别做了介绍。在确定机械臂的结构后，进行了运动学建模，为系统的控制奠定基础。　　 其次，本文从整体上设计出机械臂和末端执行器控制系统的控制方案，选择主从控制模式，上下位机通过RS232通信，上位PC机进行视觉算法处理和给出关节运动值，微处理器一方面接收上位机发出的给定值，一方面接收各传感器反馈位置，比较后经过算法处理输出控制信号实现闭环控制。关节控制位置环采用模糊PID控制技术，通过MATLAB仿真验证，该算法能够使控制系统动态性能得到明显优化。　　 再次，论文概述了番茄采摘机器人控制系统的硬件组成，对构成控制系统的主要模块进行了选型，对以PC机和微处理器ARM为核心的控制模块、由L298驱动芯片和直流减速电机组成的驱动模块以及传感反馈模块进行了探讨。软件方面，介绍了控制系统软件的总体架构，分别对系统初始化、电机转向控制、电机速度控制、PID控制算法、上下位机串行通信几个模块的程序进行了设计。　　 最后，基于机器臂运动轨迹曲线要满足连续、平滑性的要求，选用抛物线函数与余弦函数的组合曲线来拟合机器人运动轨迹上的各路径点，完成机械臂的轨迹规划。