本文结合国家自然科学基金项目“仿人多指手的多维指尖力感知和同步控制”(课题编号51175106),对仿人多指手的逆运动学和协同运动控制展开了研究。多指手系统的整体性能取决于所有手指以及手指所有关节的协同性能,如果多指手协同性差,那么系统的整体性能就会降低。为解决上述问题,本文在提出具有耦合关节的手指逆运动学算法后,研究单手指各关节间的同步误差和指间同步控制方法,并把人手协同运动规律引入控制器的设计中,使得多指手达到协同运动的目的。本文首先针对具有耦合关节的手指,提出基于幂级数展开的逆运动学算法,将逆运动学中遇到的带有三角超越函数的非线性问题转化为代数问题。并采用一维线性插值补偿误差,降低了对非线性耦合关节传动比选择准确性的要求。然后以HIT/DLR Hand II灵巧手为实验平台,分析不同空间轨迹规划对位置控制的影响,研究单手指各关节间的同步误差,引入基于卡尔曼滤波器的自适应摩擦力补偿方法,实现自适应摩擦力补偿。最后提出基于人手协同运动规律的多指手同步控制方法,在规划层引入基于人手模块划分的关节耦合比,在控制层设计不仅考虑到各手指关节和指尖位置的同步性,还包含人手协同运动规律的指间同步误差,并通过阻抗控制实验表明此方法能够较好复现人手典型抓取动作,实现协同运动。