仿人型假肢手可以帮助上肢截肢患者恢复部分手部功能,是帮助截肢患者回归正常生活的重要工具。目前主要的仿人型假手主要包括耦合驱动假手与欠驱动假手。耦合驱动的简单结构,因此商业假手常采用耦合驱动方案,但商业假手通常只具有两个指节,运动较为僵硬,无法很好地适应物体的形状;欠驱动假手可以很好地适应物体的形状,但往往结构较为复杂,外观与人手差距较大,同时欠驱动机构的使用容易造成抓握的失稳。本文就仿人型假手的现存问题展开研究,通过对人手运动特性的解析,研制了一款具有耦合自适应运动功能的欠驱动假手,该假手具有拟人性好,稳定性高,适应性强,结构紧凑等特点。本文首先进行了人手运动特性解析及假手整体自由度配置方案的设计。将每个手指作为一个基本单元,利用主成分分析的方法对手指的自由度进行降维。之后以各个手指的掌指关节为研究对象,分析了各个手指指掌关节间的相关关系,并利用相关系数对掌指关节进行了聚类。之后根据人手运动特性解析的结果确定了假手总体的自由度配置方案。然后对假手总体自由度配置方案进行了具体的实现。利用平面交叉耦合四连杆机构与自适应五连杆机构的结合设计了具有耦合自适应运动功能的手指结构。利用蜗轮蜗杆机构与腱绳机构的结合设计了耦合运动拇指。通过对现有差动机构的分析与改进,设计了中指与无名指和小指之间的三指差动机构。之后利用ADAMS动学仿真软件验证了所设计耦合欠驱动手指的功能。接着建立了手指的力学模型,对手指的适应性与不同的接触状态的抓握稳定性进行了分析。讨论了连杆参数以及关节耦合对手指稳定性的影响以及抓握物体时的接触力分布情况。之后对指间差动机构进行了建模与分析。最后利用欠驱动假肢手样机进行了实验研究。分别对手指的耦合运动功能与自适应运动功能进行了测试,之后对手指的稳定性进行了实验验证,接着对手指的顺应性与指尖输出力进行了测试。然后对指间的差动机构的运动功能进行了测试,最后通过抓握多种不同的物体对手的抓握性能与抓握模式的多样性进行了验证。