农业机器人作为机器人的一种类型，是精准农业、微电子、计算机和自动控制等技术在农业生产中应用的集中体现，是农业生产过程自动化、智能化的重要标志。 果实收获是农业生产过程的重要环节，为提高劳动生产率和作业质量，降低劳动强度，改善工作环境，实现收获作业机械化、自动化和智能化，基于果实生物学特性与栽培方式的收获机械人得到了发展。目前，日本、美国、荷兰等国家已研制了多种收获机器人，主要用于收获番茄、黄瓜、草莓、葡萄、西瓜、甜瓜、苹果、柑橘、甘蓝等蔬菜和水果。本文设计了7自由度番茄收获机械手，并对其运动学方程及双目视觉定位系统进行了研究。 本文首先根据番茄生物学特性、栽培方式及番茄收获机械手机构型综合原则，确定了番茄收获机械手是7DOF冗余度机械手；以工作空间和杆件结构尺寸为目标建立了综合优化目标函数，获得了机械手结构参数的优化解，并根据实际工作方式确定了机械手结构尺寸参数。 在确定了机械手的结构尺寸后，采用Denavit-Hartenberg方法设定了番茄收获机械手杆件坐标系，通过齐次变换建立了正运动学与逆运动学模型，获得了番茄收获机械手雅可比矩阵，并用Matlab进行了运动学正解仿真。 番茄收获机械手的运动学模型能够使机械手完成对目标的采摘要求，但是目标的位置信息的获得应该靠机器人的视觉系统。而番茄收获机械手的视觉系统主要目的是确定目标的位置，所以，本文采用双目视觉系统，建立了双目定位模型。并对摄像机内外部参数进行了标定，之后作了定位实验。