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通过分析人手解剖学结构和观察人手运动特性，提出如下观点：（1）食指指掌关节具有两个轴线垂直相交的旋转自由度，两轴线相对于手掌不同的排列顺序对应于两种不同的运动学模型，指掌关节只能是其中的一种；（2）食指指掌关节的两个自由度在运动极限位置具有相关性．通过实验测绘出人手食指的工作空间形状，将之与两种可能的食指运动学模型对应的工作空间相比较，判别出指掌关节的真实运动学结构，并验证了指掌关节极限位置上两个自由度运动相关性．在上述工作基础上建立了符合人手实际结构的手指运动学模型．