随着机械智能和智能机械的不断发展，具有自动适应外部环境、工作对象的机械自适应结构的研究已成为国内外机构学者的研究热点。拟人机械手由于具有自动适应被抓物体的尺寸、形状等参数变化的自适应抓取功能，已在机器人及工程应用中得到了深入的研究，并取得了较大的成果。灵巧手作为具有自适应功能的机械手之一，尽管其抓取功能较强，但由于其多手指、多自由度、多驱动的特征，影响了其工作可靠性，制约了其应用范围的拓展。欠驱动机械手是驱动数少于机构的自由度数，同时具备多手指、多自由度的机械手。正是由于其驱动数少，其驱动机构、控制系统将更加简单，同时又能确保实现对被抓物体的形状、尺寸等参数变化的自适应抓取功能，已得到机构学者的广泛关注和研究，成为机器人研究领域的一个重要研究方向和内容。欠驱动手指机构的构型设计是设计欠驱动手的基础，如何确保抓取过程中的运动稳定和抓取可靠性，可变约束的设计和应用是关键。本文重点对欠驱动手指机构的构型设计、尺度参数综合、抓取性能等方面进行深入研究，主要内容有：（1）由奇对称式双曲柄滑块机构演化出偶对称双曲柄滑块机构，以此为基本构型，根据欠驱动机构的工作原理，设计出一种基于可变约束的具有自适应功能的欠驱动手指机构构型。（2）对手指机构进行了运动学分析与静力学分析，根据设计给定要求建立手指机构的尺度综合模型，并调用MATLAB优化函数求解，得出的综合结果满足给定的设计要求。（3）以能够强力或精确抓取圆柱体、球类、平板类以及其它不规则物体为目标，确定了欠驱动手安装手指的个数、各手指方位分布及指间距离；分析了圆柱体的半径R、X轴偏移量及Y轴偏移量对单指接触力和欠驱动手抓取力的影响，并求出了欠驱动手在全接触临界状态时的可抓取物重；分析了驱动力矩对中间位姿均力抓取的影响；分析了欠驱动手指的抓取稳定性，绘出了手指工作空间的稳定区间分布图；分析了手指在工作空间内的灵巧度。（4）运用虚拟样机软件ADAMS对所设计的手指机构进行动力学仿真，验证了该手指机构具有自适应抓取不规则形状物体的能力，获得预期效果。以上研究成果，对丰富和拓展拟人机械手的设计理论与方法，开拓自适应机构的创新设计方法及应用领域，具有重要的理论意义和工程实际价值。