人手是人体重要的执行机构,在日常灵巧抓握操作中的作用毋容置疑,其中拇指起到了不可或缺的作用。如何确定拟人手的形态学参数使其具有抓取运动的拟人性,是用工程科学方法再造人手运动功能研究领域仍未解决的难点问题之一。针对这一难点问题,本文提出了一种确定拟人五指手中手指相对位置的方法,并将该方法应用于拟人手的设计中。论文完成的主要工作及取得的主要成果如下:1)结合人手的形态学实验,对人手指节长度的比例关系进行了统计分析,找到了人手不同手指指节长度的比例关系,为机器人灵巧手手指的拟人化设计提供了理论依据。2)定量分析了人手五指指根的分布规律,利用T检验估计人手五指指根相对位置的均值,得到了在99%置信水平下五指指根相对位置的分布区间。结合拟人手中指长度和手掌宽度限制,确定了手指位置的分布区间。3)分析了人手对指时关节角度的分布规律,提出了评价拟人手对指能力的评价方法和一种改进的对指能力评价指标,为拟人五指手拇指位置的确定提供了理论依据。4)设计了基于DSP的拟人手嵌入式控制系统,为拟人手EMG控制方案和数据手套控制方案的实现提供了软硬件平台。Kapandji测试表明设计出的拟人手具有灵巧的抓握操作能力,抓握操作实验也验证了该拟人手控制系统的可靠性。