针对卫生陶瓷生产企业现场的工作环境,综合考虑卫生陶瓷产品的外形特点和擦坯工序要求,结合现有擦坯机器人技术,课题提出了一种高度模仿人工擦坯动作的机械手机构。该机构区别于常用的在机械臂末端安装“旋转式”打磨工具的机器人打磨方式,设计了一种安装在关节机械臂末端,能够模仿人工“直线往复”打磨动作及适应卫生陶瓷坯体复杂外表面变化的柔性机械手。结合现有擦坯机器人技术及机器人在卫生陶瓷领域的应用,提出利用空间关节机器臂来实现擦坯工作的宏观运动轨迹,并对空间关节机器臂的构型及选型要求进行了分析。根据陶瓷坯体的外形及材料特征,结合现有技术,提出了一种能够对复杂曲面有一定适应能力的柔性机械手指机构;依据静力平衡方程推导出了机械臂腕部施力与柔性机械手指运动之间的相互关系式;对坯体受力进行了实验分析,获得了陶瓷坯体表面受力与擦坯效果的详细实验数据;根据受力与手指角度改变的关系式及实验数据处理结果,推导出在擦坯作业过程中,利用角度传感器来反馈手指间角度的变化情况,从而实现对机械臂的运动轨迹加以规划的完整理论。论文提出了一种新型的齿轮五连杆机构来实现往复直线运动,并对其进行了运动学及动力学分析,通过对往复运动机构的结构设计,避免了机构运动过程中的“奇异位形”。利用Solid Works对擦坯机械手进行了三维立体建模,通过空间理论避免了连杆在实际运动过程中出现的干涉情况,利用Motion插件对机械手进行了运动仿真,获得了擦坯机械手的运动、速度、加速度-时间曲线图,通过对仿真数据的分析,验证了设计的可行性。