随着人类太空活动的增加和空间机器人的不断发展，欠驱动机构成为空间机构重要发展方向之一。欠驱动机构是指驱动源数少于机构自由度数的一类机构，相比于一般机构，具有质量轻、驱动电机数量少、结构简单、可靠性高、自适应性强等优点。本文在分析现有欠驱动机构的基础上，提出了两种空间用欠驱动索杆桁架式机械手爪机构设计方案。通过比较两种方案的优缺点，选取其中基于平行四边形索杆桁架机构的设计方案并建立了机构三维模型。阐述机构工作原理并进行力学分析，证明了结构设计的可行性。利用坐标变换法建立了机构各接触杆件坐标系及驱动绳索与机构参数的关系方程。通过分析机构不同捕获策略的特点，选取一种适于实际工作并易于实现运动的捕获策略进行了分析，对其逆运动学和正运动学进行了求解计算。利用ADAMS软件对机构进行了运动学仿真，验证了理论分析的正确性。利用矢量力学与虚功原理建立了欠驱动索杆桁架机构绳索拉力、关节摩擦扭矩与机构抓取力的关系方程，分析了机构基础单元长宽比对机构抓取刚度的影响。利用拉格朗日方程建立了机构动力学分析模型，对应选取的捕获策略单独建立动力学方程并利用ADAMS软件进行机构抓取静力学和动力学仿真，验证了理论分析的正确性。研制了机构样机，完成了摩擦关节选材及摩擦扭矩标定试验和机构功能验证试验。通过完成多组对应不同形状、不同大小的捕获目标的抓取试验，验证了机构自适应特性。