本论文主要对助老助残机械手系统进行了机械手系统、转盘系统、专用器皿、工作平台、嘴部定位装置以及系统工作方法的设计与分析。该系统能够帮助上肢失能患者更加方便地进行餐饮,降低了控制机械手的操作难度。该系统机械部分主要包括机械手、转盘系统、专用器皿。本系统将示教再现式控制方法和人机交互式控制方法合理地结合在一起,有效简化了机械手的操作方法,降低了对操作动作复杂性的要求。本系统的设计结合了人机工程学理论,对系统的结构尺寸、工作空间、工作方法等进行了人性化的考虑,更好地简化了上肢失能患者对该系统的操作。在设计之初,考虑上肢失能患者饮食需求与饮食营养搭配合理,结合食物特性,将多种食物的食用方法融合到系统中。为了进一步开展设计工作,本文研究了老年及残疾人护理机器人的多种关键技术,并总结出各类助餐机器人的优点以及不足,在此基础上,对工作方案进行优化,力求达到人机良好融合的工作状态。本次设计,首先根据上肢失能患者餐饮需求,提出一种能适合食用多种食物的助老助残机械手系统工作方案,并设计适用于多种类型食物的专用器皿配合机械手完成饮食需求。其次,结合3D打印设计理念,利用SolidWorks三维建模软件建立三维模型,对所需的驱动电机进行初步选型。使用MATLAB软件,结合相应算法,对机械手的重力矩平衡机构进行优化计算,求得各构件最佳尺寸以及安装位置。运用MOD_D-H参数法与拉格朗日法对系统机械手分别进行运动学分析与动力学分析,得出各旋转关节的驱动力矩。运用Adams仿真软件建立虚拟样机,对系统的运动进行虚拟样机力学仿真,为驱动电机以及各零件的选型提供理论依据。