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本论文研究了一种新型的气动执行器—柔性气动球关节。相对于一般的执行器，柔性球关节具有安全可靠、柔性、结构简单等许多优点。首先介绍了当前一种新型执行器—气动驱动器的研究状况，提出了柔性气动球关节，介绍了气动球关节的原理，建立并分析了其静态和动态模型。针对气动球关节运动的特点提出了一种姿态传感系统，对该传感系统的原理和结构作了分析。设计和制作了气动驱动器的原型，建立实验系统，进行了一系列的静态和动态实验。将静态实验的结果与仿真结果进行了对比，结果表明系统的静态模型与实际吻合得比较好。球关节系统开环动态响