通过模仿人手功能的技术装置称为机械手。机械手模仿着人手的关节动作，按预定设计程序、行动和期望达到自动抓放、挪动操作的自动机械装置。用于工业生产中的机械手称为工业机械手。机器人技术是集运动学，动力学理论、机械设计与制造技术、计算机硬件与软件技术、控制理论、电液伺服随动技术、传感器技术、人工智能理论等科学及技术领域的综合应用。
      机械手是工业流水生产线中应用广泛的设备，可进行拾取、分流、包装等工作，在军用，民用等工业领域起着重要的作用。作为现代化工厂常用的工作机构，机械手极大地决定了流水线能否正常工作、高效运转的关键部件，机械手设计，优化的水平会直接影响工农业生产。夹取机械手是其中应用较为广泛的一类，在产品的设计阶段对机械手进行运动仿真，运动合理与否、工作机构各构件之间是否发生干涉可以直观地检测出来并及时修正。因此，机械手的优化设计及运动仿真具有重要的意义。基于对机械手优化设计及运动仿真的有限元分析研究，通过对机械手优化设计所需要的合理性进行了简单设计并修正。
      CATIA是由法国达索公司研发的一款功能强大并广泛应用于三维实体建模、装配、有限元分析软件。与同类软件相比，CATIA的操作界面更加简洁明了，容易上手。并且具有强大的三维复杂曲面造型功能，能进行混合建模技术，使以往繁琐的建模过程更加灵活和高效。
      三维建模是虚拟分析的基础，模型的精细程度及尺寸关系直接影响后续工作。对机械手进行三维建模，其包括支撑臂俯仰臂、旋转臂两个夹手。如图1所示，底座起固定作用，支撑臂，转轴可360度旋转，俯仰臂及夹手旋转度数待分析。利用约束关系对其进行三维装配，将底座固定添加运动副关系，利用铰接运动副将其余零件组装起来，对可运动点添加角度驱动。如图1所示。
      CATIA的运动分析模块中蕴涵了空间解析几何的数学原理，通过建立几何模型、定义运动学模型，采用运动仿真、运动轨迹、参数曲线等一些直观输出形式，就可以初步分析机构的运动特性，得出量化的结果。运动命令对机构进行初始仿真观察，理解各个单元运动目的。然后对其运动添加约束：利用规则与公式关系，使得两个夹手的角度相等：机械手\命令\命令\角度=机械手\命令\命令\角度在知识专家模块中，利用ROLL工具，进行简单编程：进入运动仿真工作台，用规则进行仿真，改变仿真步骤、时间参数，可以看到整体仿真效果。图示中设置步骤数为80，运行步骤如果过快，将无法看到具体效果。程序中各时间是实际测试修改最后的结果。如图所示。
      对于复杂运动机构，可以通过机械装置的分析，明确各实体的命令及运动副关系，被选中对象在三维图中高亮显示。如图所示，该机械手含有5个驱动命令，5个运动副。
      法则曲清晰地查询到各对象随时间的运动变化。如图所示。
      为了观察关键点的运动特性，激活传感器与检测运动参数，图中检测3点的加速度，如图设置。得到如图的加速度曲线图。

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