仿人机械手是实现机器人智能操作的终端执行器。目前,由于仿人机械手的使用越来越广泛、操作环境越来越复杂等原因,对抓取物体的位置和力的稳定性和协同性要求越来越高,仿人机械手的抓取接触规划和稳定力控制方面的需求也大幅提高。因此,本文结合北京市科技计划项目,在综述国内外机械手的研究现状的基础上,针对仿人机械手的三个研究方面——抓取优化规划、指尖触觉传感器和柔顺控制的现有问题进行分析研究。首先,针对规划的接触点位置不满足实际抓取操作的问题,本文结合机械手手指操作空间约束和任务要求约束,通过在被抓取物体表面预设单个手指的抓取点区域,将在物体整个表面求解多个接触点的优化问题转化为在物体表面预设子区域内求解单个接触点的优化问题,提高了仿人机械手抓取操作的求解效率和所规划的抓取操作的物理可实现性。其次,本文针对传统贴敷式指尖触觉传感器结构复杂,单元阵列及引线多、曲面贴合困难等问题,设计了新型指尖传感器,具有单元一体、螺旋电极可扩展、曲面贴合性强等特点。再次,针对目前三维力解耦方式依赖传感器自身结构,解耦计算复杂且方式单一的问题,提出了基于规划位置的传感器输出运动解耦方法,解耦不依赖传感器;研究了手指抓取操作的模糊阻抗控制。最后,以人手的经典抓取动作——拇指2指夹握为例,通过仿真验证了机械手接触点规划和力控制方法的有效性;通过进行IRHand仿人机械手实验平台实验,进一步验证了传感器解耦方法和机械手阻抗控制算法的有效性。