番茄已成为人类饮食中重要的果实之一。然而番茄种植面积不断增加和劳动人口不断减少之间的矛盾却日益增加。因此,发展番茄采摘机器人很有必要。然而由于压伤和脱落等问题,目前还没有商业化的番茄采摘机器人。不可否认,人工采摘番茄时却很少发生压伤和脱落的情况。因此,为提高番茄采摘机器人的采摘成功率,研究番茄的人工采摘行为很有必要。（1）本文首先分析人手在使用拇食指强力握模式抓握番茄时的抓握力曲线,并提出了抓握力系数6)以用于探究抓握力曲线的影响因素。通过方差分析发现,抓握力系数6)明显受番茄重量的影响。番茄的质量越大,抓握力系数6)越大,即,拇指和食指的抓握力越大。人手在使用强力握模式抓握易损番茄与刚性目标物时拇-食指之间的抓握力差异性明显。真实番茄对象的抓握力系数6)较小,刚性番茄的抓握力系数6)较大。在两个试验中均发现不同手指对抓握力系数6)的影响明显。食指的抓握力系数6)略高于拇指的抓握力系数6)。（2）其次,构建人手的三维压缩模型,获得手部皮下组织的弹性模量。然后运用Abaqus有限元软件探究手部14个区域的力学差异。通过聚类分析将这14个区域分为6类。之后从聚类的6类指节中选定6个指节区域进行正交试验,运用多元线性回归方法探究力学参数和尺寸参数对手指软接触行为的影响。食指远端指节的压缩呈现出明显的非线性力学行为。通过将试验数据与有限元仿真数据进行比较发现,当皮下组织的弹性模量为0.17 MPa时,有限元仿真的指节的压缩力-位移百分比曲线基本与试验的压缩力-位移百分比曲线吻合。手部14个区域的压缩力-位移曲线的二次拟合函数的拟合优度均大于0.98。因此,将二次拟合函数的系数设为软接触力学系数。根据其软接触力学系数,手部14个区域被分为6类。此外,发现大多数手指指节的软接触力学系数从大到小排序为:中端指节>远端指节>近端指节。通过对六个选定指节进行多元线性回归结果发现,I1、L1、M1、R3和T2区域的软接触力学系数与皮肤和皮下组织的弹性模量、皮下组织的泊松比和厚度显著相关。而皮肤的泊松比、指骨的弹性模量和泊松比不影响软接触力学系数。此外,通过将具有代表的这六个指节的还原到其代表的指节类型中发现,皮下组织弹性模量对每根手指软接触力学系数的影响遵从以下顺序:中端指节≥远端指节≥近端指节。（3）最后,设计一种五指仿生机械手,基于该机械手,探索手指指节同比例放大与缩小对抓握模式的影响。参照人手尺寸设计了一种五指仿生机械手,该机械手可实现番茄人工采摘中常用的强力手掌-拇指外展抓握模式。通过更改手指指节长度进行抓握试验,试验结果证明,手指与物体之间的相对尺寸对抓握模式具有一定的影响。利用所设计的五指仿生灵巧手抓握大直径尺寸范围为68.59～77.05mm的番茄,当所有指节长度调整到0.7～1.0倍时可成功抓握番茄果实;当调整到0.6倍时抓握并不稳定或存在部分失败;而当调整到1.1和1.2时,中指和拇指会发生运动干涉。综上,本文受人手无损采摘番茄的启发,研究了人手的软接触灵巧性抓握机理。对于番茄采摘机器人的发展具有一定促进作用。