现代工业发展迅速,要求更高的自动化程度,需要更加智能、操作更精细、适应性更强的抓取系统。工业上使用最多的智能抓取工具是机械臂和末端执行器组成的抓取系统。与一般的夹持器相比,灵巧手具有更多的自由度,更高的智能化程度,更强的适应性,可以适应多种应用场景,逐步成为领域内的研究热点。当一种特定的末端执行器不能完成指定任务,更换末端执行器就成了必须的选择。可重构机器人在工业自动化的大背景下也成了研究的热点,目标也是提升抓取系统面对复杂作业场景的适应性。研制更加智能灵巧的末端执行器和性能优越的可重构机构,对现代抓取系统的发展十分重要。针对复杂形状物体的抓取及操作需求,臂-手抓取系统中末端执行器的功能需求,设计了一种可重构、变掌型、欠驱动的三指灵巧手,支持不同作业任务下对末端手爪的自动更换,且通过多个手指构型的变化可完成不同形状、不同尺寸物体的可靠抓取。研究了基于欠驱动机构的多指灵巧手、基于记忆合金丝-弹簧组合驱动器和磁力锁合的两种各具特色的可重构机构。所设计的多指灵巧手包括三个结构相似的三自由度刚性欠驱动手指和可变掌型的手掌。欠驱动手指由联合运动的两级四杆欠驱动机构和双平行四边形机构组成,由一个电机驱动,通过同步带传动、蜗轮蜗杆传动将动力传递给唯一的主动件。可变掌型的手掌由变形机构和手掌支架组成,变形机构安装在手掌支架的上部分空间,由两个步进电机驱动,通过圆锥齿轮传动、圆柱齿轮传动改变两个可变位置手指的姿态。手掌支架的下部分空间容纳基于ARM的控制板、驱动板等控制部分。记忆合金丝方案可重构机构包含记忆合金丝-弹簧组合驱动器、钢珠锁合机构,磁力锁合方案可重构机构包含失电吸合器和机械锁合部分。设计了可重构多指灵巧手控制系统。推导多指灵巧手的运动学,分析了其工作空间。基于本文设计的欠驱动多指灵巧手方案,提出了相应的的抓取方案。针对工业应用中出现的抓取系统常见问题,提出了简单实用的臂-手抓取控制策略,使用Matlab、Adams联合仿真验证结果。在上述工作的基础上,完成了可重构多指灵巧手样机的集成,通过实验验证了欠驱动机构的运动和多指灵巧手的抓取性能,证实了臂-手联合抓取策略的可行性,验证了两种可重构机构的功能和性能。实验证明可重构多指灵巧手达到了设计要求。