人手是日常生活中不可或缺的一部分。然而,由于疾病、事故等原因,世界上存在大量的手部截肢患者。重建手部的运动功能一直以来是截肢患者及广大科研工作者的梦想。本论文分析了拟人灵巧手的应用场景,针对可能的应用场景提出了相应的控制方案。根据sEMG及传感器手套输出的信号特点,设计了相关的运动控制算法。在此基础上,完成了硬件系统、软件系统的设计,并形成了一种易于复用及扩展的软件架构。最后通过运动功能测试实验验证了控制系统可靠性和运动控制算法的可行性。本论文的主要工作如下:(1)提出了拟人灵巧手在不同应用场景下的控制方案:分析出拟人灵巧手的主要应用场景有手部截肢患者运动功能重建和在特殊环境下机器人作业。针对上述应用场景,提出了基于前臂sEMG的控制方案和基于传感器手套的控制方案。(2)设计了拟人灵巧手软件框架:将软件按功能划分为数据传递、界面交互、运动控制、和程序执行四个层次,并根据层次之间的关系完成了类的设计。这种设计架构体现了对修改封闭、对扩展开放的原则。(3)设计了基于sEMG的拟人灵巧手运动控制方法:由肌骨系统构造及功能,确定了前臂上sEMG采集点。根据sEMG信号的生理含义,设计了一种sEMG信号处理方法以获取人手运动意图。建立了一种多维ARMA模型,弥补了信号采集、处理过程中产生的时间滞后。设计了一种拟人灵巧手控制策略,实现了拟人灵巧手对人手的实时跟随。(4)完成了控制系统及运动控制算法可用性的验证:根据33种人手常用抓握方式测试了基于sEMG控制的拟人灵巧手抓握能力,并进行了拟人灵巧手掌间操作及精细操作测试。测试结果验证了控制系统的可靠性及运动控制算法的可行性。