搭载机械臂的移动机器人是机器人研究的热点,其中由轻巧型的移动平台与机械臂组成的移动机器人的末端执行器常常存在抓取能力弱,适用范围小等缺点,同时结构轻巧化、生产成本低廉化也是促进其推广的重要途径。因此研究开发轻量化、低成本、多用途的增强型机械臂末端执行器,对于移动机器人在家庭服务中的推广,具有十分重要的学术价值和应用前景。本文针对搭载轻巧型机械臂的移动机器人抓取能力弱的缺点,以提高其抓取能力为目的,设计了一个轻巧型高度欠驱动的三指机械手,同时为了机械手能方便应用于各类以ROS为控制系统的移动机器人,并与搭载的机械臂协调工作,将其结构模型与控制软件融合到ROS控制系统中,然后在Turtlebot2i移动机器人平台上作相关实验,对其末端执行器进行改进,并进行相应的抓取仿真与实验研究。论文完成的主要工作如下:首先在对现有欠驱动机械手研究现状分析论述的基础上,提出了一种欠驱动三指机械手总体设计方案,完成了结构设计和三维建模,对手指部件抓取物体时的单指节捏取、两指节包络与三指节包络三种情景进行运动学分析计算与Adams仿真,通过两者结果,得到该机械手抓取物体时的运动特性。将三种抓取情景分为垂直捏取与包络抓取两类,对垂直捏取进行力封闭规划,通过规划算法得到物体最佳抓取位置;对包络抓取进行稳定性分析,通过虚功原理求取形成包络的各指节的接触力,分析说明各接触力为正值是包络抓取稳定的必要条件,同时分析包络抓取产生弹射现象的原因,通过Adams仿真弹射现象产生的过程。在Turtlebot2i移动机器人软件平台上作抓取规划仿真,用三指机械手模型替换原机器人的夹爪模型,对其进行URDF转化与Moveit配置,得到仿真规划对象,对三指机械手模型进行简化,规划其抓取姿态,得到运动规划的目标终点,通过Moveit仿真对移动机器人进行物体抓取动作的轨迹规划与避障规划。最后搭建三指机械手结构硬件实验平台及其控制系统,使用ROS系统完成对机械手的控制。并将机械臂与机械手结合,完成两者协调工作实现避障抓取的实验,通过实验验证三指机械手抓取物体的可靠性以及与机械臂合作的协调性。