用介电弹性体制作的致动器，具有变形量大、能驱动较大的负载、可塑性很好的特点。给出了一种使用介电弹性体制作基本致动器的方法，对电极、预应变等对该方法制作的致动器的影响进行了实验研究。结果表明，电极的柔软度必须与材料的性质匹配。太硬的电极会使应变变小，而太柔的电极会使薄膜易于击穿。预应变虽减弱了单位电压下的变形量，但却能提高致动器的最大应变量。

研发了一种气动双体人工肌肉,可实现轴向伸长及两个方向的弯曲.进行了静力学实验研究,搭建了静力学实验台,对双体人工肌肉轴向伸长进行了实验.应用Matlab拟合功能对实验结果分析,得到了双体人工肌肉轴向伸长的经验模型.该经验模型表明双体人工肌肉轴向伸长量可达肌肉本体长度25%.

推出了一种气动双体人工肌肉研究了气动双体人工肌肉弯曲特性.对双体人工肌肉单侧驱动时轴线伸长量和端面转角进行了实验和理论分析.根据实验数据得出了经验公式,将理论数据和实验数据进行了对比.该肌肉弯曲动作,能够适应复杂空间物体的表面,适用于仿生领域.

气动人工肌肉驱动器作为一种新型的机器人驱动器，以其简单的设计和独特的仿生性一直受到人们的关注。该文设计了一种采用气动人工肌肉作为驱动器的七自由度的仿人手臂，并且通过实验，说明仿人机械手臂能够较好的实现7个自由度的运动。

该文采用所开发的伸长型气动人工肌肉，研制了一种具有双向主动弯曲功能的气动柔性关节。针对该柔性关节进行了轴向变形和弯曲变形理论分析，获得了输入气体压力与关节变形之间的数学公式，并进行了关节变形实验研究，为该类柔性关节下一步动力学分析和运动精度控制打下了基础。

基于机电一体化设计思想和最新的驱动技术，通过分析人体解剖学，针对人类手掌的外形结构、驱动形式以及运动规则，利用仿生学原理设计了一种仿人五指灵巧手。该灵巧手有5个手指，11个自由度，在外观和功能上接近人手；除拇指外其余四指采用模块化设计从而简化了灵巧手的机械结构设计过程，增强了互换性和可靠性。该灵巧手在结构上是人手的1．5倍，手指具有位置、力／力矩以及关节角度的感知功能。通过气动人工肌肉驱动，利用C8051F040单片机对灵巧手指进行控制，采用PID控制算法实现对手指各个关节的位置反馈控制。

水压人工肌肉与气动人工肌肉因介质压缩性差异,驱动控制过程和特性不同.为了实现对新研制的高强度水压人工肌肉的驱动控制并分析其静态特性,提出了新的水压人工肌肉压力控制回路,建立了测试试验系统.压力控制回路调压试验表明,在水液压比例节流阀10%~90%输入范围内,水压人工肌肉驱动压力可实现较大范围的线性调节;静态试验结果表明,水压人工肌肉收缩量、驱动压力和输出力满足理论关系式.所研制的水压人工肌肉能够承受4MPa的内部水压力和14kN的负载拉力,通过静态特性试验及与现有静态模型比较分析,获取了模型参数,为水压人工肌肉机械关节的驱动与控制提供了条件.

针对当前气动人工肌肉的固有缺点和应用局限性，基于流体驱动人工肌肉的工作原理和前期相关实验，提出一种水压人工肌肉，探讨该领域的研究内容和发展趋势。

介绍了伸长型气动人工肌肉的结构，分析了伸长型人工肌肉的轴向力学特性，建立了轴向变形力学模型，通过实验验证了力学模型的可信性。

对气动人工肌肉的数学模型进行研究。给出基本数学模型在此基础上提出一种简化模型利用粒子群算法对简化模型的相关参数进行优化将利用简化后的数学模型得到的计算数据和实验数据进行对比。结果表明优化后的数学模型切实可行有利于控制策略的实现简化了算法程序设计。