欠驱动多指灵巧手具有驱动器少、控制难度降低、抓持稳定性增加等优点已逐步得到了世界各国研究人员的广泛关注,它是机电一体化系统的典型代表,融合了仿生学、控制技术、驱动技术、电子技术、传感器多信息融合、机构学等多学科内容,能够对不同形状、尺寸的任意物体进行有效灵巧抓持与操作,已逐步应用在包括航天航空、服务医疗、残疾假肢、水下探测、危险作业在内的各领域,具有较好的研究价值和应用前景。本文在深入研究国内外欠驱动灵巧手特性基础之上,展开了对所研制的欠驱动四指灵巧手控制系统及抓持运动特性的设计与研究。(1)基于腱绳传动设计了欠驱动四指灵巧手整手样机,手指设计采用了模块化思想,并根据抓持任务和控制系统要求,选取了合适的驱动器和外部压力传感器,并提出了分层递阶的复合式控制系统体系架构。(2)基于控制系统的功能需求分析,设计了DSP+FPGA双核处理器硬件架构,完成了控制系统硬件电路设计及仿真,实现了电机编码器正交脉冲计数的FPGA逻辑设计,并分别完成核心板和驱动板的PCB设计。(3)设计了配套的软件系统,包括上位机顶层监控软件、实现灵巧手抓持和放松功能的DSP主体软件。(4)在分析灵巧手抓持运动过程基础之上,将抓持运动规划抽象为一个特殊的车间作业调度问题,并采用了遗传算法设计了抓持运动规划算法。(5)对样机进行了实验平台搭建,并进行了单指运动、多指协调运动抓持实验,实验结果表明：所研制的欠驱动四指灵巧手具有良好的白适应包络抓持能力,控制系统可靠稳定、响应迅速,达到了预期的仿人手抓持操作任务的设计目标。