多指灵巧手是一种机器人末端执行器,它模仿人手的外形结构,拥有多手指、多关节、多自由度,具有近似于人手的功能,能对不同形状的物体进行多种抓取和操作任务,在现代化工业生产中有广阔的运用前景。目前大部分灵巧手采用的是串联机构,串联机构结构简单,易于控制,但存在着抓取精度低、稳定性差等缺点,而并联机构在这些方面有着天然的优势,具有高灵活性、高精确度和高工作适应性等特点。因此,本文基于人手的运动能力,设计出两种满足人手运动类型的多指灵巧手,并以此为目标做了以下工作:首先,基于旋量理论和虚拟链法进行构型综合,提出一种三自由度手指机构和一种四自由度手指机构,为了解决并联机构相互干涉的问题,对手指进行了限位机构的设计,参考人手的尺寸和目前灵巧手的尺寸,对两种手指机构进行了设计与建模。然后,通过理论计算对这两种手指机构展开了运动学分析,包括并联机构的正解和反解、速度、加速度、工作空间等,并与串联手指机构的工作性能进行了对比分析,验证并联手指机构的可靠性。接着,为两种手指机构设计出相适应的手掌,并将两者进行组合,形成两种并联多指灵巧手的构型,这两种灵巧手的运动能力可以通过分析其等价的并联机构来获得,通过对灵巧手抓取前和抓取后的运动能力分析,验证了设计的合理性。最后,本文运用遗传算法对并联多指灵巧手进行了尺寸优化设计,通过Solidworks软件对并联多指灵巧手进行整体以及部分受力分析,利用ADAMS软件对并联多指灵巧手进行了仿真分析,研究结果验证了理论计算的正确性。