由于工业设备使用不当、交通事故等各类意外或先天缺陷等原因造成肢体残疾的情况,而工伤中以手部伤害数量最多。目前国内的手指假肢技术多以仿形义肢为主,功能恢复型假肢还不成熟,市面上销售的功能恢复型假肢多为进口产品,售价极高,这对普通工人家庭来说是难以承受的数字。因此功能恢复型手指义肢的开发,对改善残疾人质量、减轻残疾人生活压力具有重要的现实意义。论文首先对国内外假肢技术的综述与分析,根据连杆机构运行原理,提出了一款针对手指不同残缺类型而设计的无源驱动手指义肢系统。根据人体手指参数确定各零件参数,建立相应实体模型,进一步对手指义肢系统进行多体动力学分析,获得各义肢模型的指尖轨迹及关节力。其次建立手部骨骼肌肉多体动力学模型,通过模拟义肢佩戴者现实中使用义肢的场景,分析比较手指在佩戴义肢前后的肌肉力、关节力等参数的区间变化,为后续佩戴实验提供理论指导。模拟手指义肢在工作时的受力情况,得到各零件的载荷分布情况,验证各部件结构强度;使用BESO方法对手指系统的部分零件进行三维拓扑优化,达到优化结构、节省材料的目的。最后根据各零件的材料使用情况选定3D打印方法为义肢系统的样机加工制造方案,并分析比较残疾患者在佩戴义肢前后手部功能的改善情况,验证义肢系统在恢复手部功能上的优越性。论文通过对手指义肢系统的设计与分析,提供了一款价格较为低廉且能够恢复手指部分功能的义肢,能改善断指群体的生活现状,并且具有巨大的市场需求和广阔的应用场景,具有一定的经济价值与社会意义。