基于涡旋流原理的涡旋式非接触真空吸盘作为一种新兴气动真空末端执行元件,除了所需真空发生回路简单外,还具有吸取和搬运工件时非接触的优点,有着广大的发展前景。但目前对于其内部复杂流场的描述仍没有完善的理论,在评价其工作性能时缺少明确的指标,另外吸盘内部不稳定的湍流流场会使吸盘在吸取工件时产生振荡,容易触碰工件从而污染和损伤工件表面。本文针对这些问题开展了以下几个方面的研究:（1）通过对吸盘形成涡旋流的理论研究,结合涡旋式真空吸盘的静态吸取力特性曲线和动态位移特性曲线,建立了包含三个性能指标的综合评价体系:最大吸取力F_max、支撑刚度K_l、位移超调量σ_p,作为涡旋式真空吸盘的结构优化目标。通过分析涡旋流发生的过程,提出了两个关键结构参数:切向喷嘴所在平面的法线和吸盘轴线的夹角?、切向喷嘴直径d作为优化设计考察的对象。（2）通过仿真研究了吸盘内部流场的压力和速度分布,结合试验深入研究两个关键结构参数对于吸盘综合性能的影响规律,结果表明:小幅度地增加切向喷嘴所在平面的法线和吸盘轴线的夹角,可以改善真空吸盘内部流场的不均匀;在相同供给流量下,切向喷嘴直径越小,吸盘吸取力和支撑刚度越大,但相同供气压力下,切向喷嘴直径越小,形成涡旋流的流量减小导致吸取力越小。根据仿真和试验结果设计并加工了可减缓振荡的新型涡旋式真空吸盘样机。（3）提出了在PID控制下减轻吸盘吸取时工件振荡的技术方案,在Simulink上搭建PID控制的吸盘吸取工件的动力学模型,进行了仿真,验证了理论可行性。搭建了涡旋式真空吸盘吸取位置闭环系统的硬件平台,设计了软件系统,并进行了试验,结果表明吸盘的位移超调量得以减小,吸取稳定性得以提高。