随着航空航天技术的进步,对太空探索的研究不断深入了解,使得越来越多的航天器进入太空,导致其发生故障和老化程度程度增加,导致功能失效性增加。为提高航天器使用寿命,需要对其进行检查、维修。为此,本课题提出由Kresling、Miura和Waterbomb折痕构成的两种不同混合型机械手,能够实现弯曲、抓取操作。在混合型机械手设计、折痕几何分析、运动学分析、动力学分析方面展开了深入研究,具体内容如下:设计了一种由Kresling和Miura折痕构成的折纸机械手。通过对Kresling和Miura混合折痕单元的几何分析,建立了机械手运动学方程。基于坐标变换法,对机械手抓取空间进行了分析。为了获得更大范围的机械手抓取空间,又设计了一种以Waterbomb和Kresling折痕为混合基本单元的混合型机械手。通过对Waterbomb和Kresling折痕机械手末端进行轨迹分析,建立机械手的位姿方程,确定了Waterbomb和Kresling折痕混合型机械手的抓取空间。利用虚功原理,对Waterbomb和Kresling折痕混合型机械手进行了动力学分析。分别对混合型机械手在不同状态下抓取圆柱状、长方形物体的静力学分析,得到了各个关节接触力与转动角之间的关系。最后,对Waterbomb和Kresling折痕混合型机械手进行了抓取试验验证实验,验证了其抓取不同物体的性能,以及该机器手在目标位姿下进行抓取性能实验测试和分析,验证了相应理论的正确性。