铝蜂窝板是航天飞船及航天卫星表面通用材料,具有轻便、隔热、强度高等特点,适合太空中高温、高压、高辐射等恶劣环境。空间机器人要实现在航天飞船及航天卫星表面着陆,可依靠机械手爪与铝蜂窝板之间的接触,因此研究机械手爪对铝蜂窝板的连接方式就显得尤为重要。本研究针对现有的机械手爪的抵近和抓取方式,利用猫爪仿生学原理,提出了专门用于刺破和锚固铝蜂窝板的联动式弹性机械手爪。主要的研究内容及成果如下:1、提出联动式弹性机械手爪整体设计方案。根据猫爪的仿生学原理,利用力学和信息控制仿生原理方法,针对手爪的目标特性、抓捕方式、抓捕位置的要求,设计出联动式尖刺钩爪,非联动式弹簧钩爪和联动式弹簧钩爪三种结构,并且对这三种结构进行方案对比分析,确定出联动式弹簧钩爪结构为最优设计方案。2、联动式弹性机械手爪结构设计及仿真。针对技术指标要求,对联动式弹性机械手爪的机构方案进行设计,包括机构组成、爪指方案、爪指传动方案、丝杠推盘方案、缓冲足和解锁方案。对关键部件进行了选型,包括爪刺机械材料、主轴弹簧选型、缓冲弹簧设计以及电机的选型。使用ADAMS对联动式弹性机械手爪进行了运动学分析,验证所设计的联动式弹性机械手爪不存在运动干涉。3、联动式弹性机械手爪的控制系统,主要分为硬件设计及软件设计。硬件设计主要是对MCU的选型、设计串口发送电路及对ELMO控制器的配置等;软件设计包括对控制器指令的研究以及对单片机串口发送程序的编写,最后给出速度控制作为系统控制策略。4、根据加工的实际零件并结合所选取的控制器电机,完成了机电系统的组装和联合调试并进行相关的实验,验证系统的相关技术指标,测试结果表明:该联动式弹性机械手爪符合设计要求。