在《中国制造2025》以及《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》的政策背景下,加快我国传统制造业产业升级、深入实施制造强国战略、加快发展现代产业体系,目的是推动我国高新科技的发展。机械手在我国工业生产领域有着广泛应用,但是大多数机械手只适用于当下的工作场合,不能做到多种不同条件下的夹持。为此,进行机械手的夹持特性研究是十分重要的,为后期机器触觉的感知研究提供一定参考价值。柔性两爪机械手的接触状态及其夹持特性作为研究对象,运用接触力学理论和有限元分析对柔性触头接触问题进行了研究,分析柔性触头在不同受力条件下的应力、应变的变化情况,得到三种不同的接触状态。并对所得到三种接触状态进行了实验方案的确定,得到多维接触测量柔性机器手平台各接触状态下的接触力与滑移,得到法向力、切向力与滑移之间的关系。其主要研究内容如下:首先,介绍了接触力学及摩擦学相关理论进行阐述和论证。从理想状态下无摩擦的赫兹接触理论分析,再到实际中考虑摩擦的库伦摩擦切向滑动理论进行分析,最后根据手指的接触约束,分别对硬指接触和软指接触进行约束模型分析。随后,利用ABAQUS有限元软件对柔性触头的被动接触问题进行有限元分析。接触模型在不同的受力状态下,得到柔性触头不同的接触状态,并对接触中微观上的接触问题进行分析。接触模型在不同接触状态下的主观运动过程是明显不同,有个各自的特点;随后对各状态下的接触过程中的应力、应变做重点分析。最后设计多维接触测量柔性机器手平台,确定实验的对象、条件。根据有限元仿真的接触过程的结果确定实验方案,通过改变被夹持物体的质量、主驱动电流的大小,揭示各接触状态有何特点,以及对其接触过程的夹持特性有何影响。在三种接触状态下,对多维接触测量柔性机器手的夹持特性的分析,得到各状态下法向力与切向力随时间的变化关系。同时,通过增大机械手上升速度,渐进稳定接触状态下滑动时间会减小,且处于稳定夹持阶段的接触力会减小;快速稳定接触状态及滑动非稳定接触状态后期接触力会增加。而且,切向力与法向力的比值也对机械手夹持物体是否处于稳定状态提供一个参考。