形状记忆合金（SMAs）以其独特的力学特性,被誉为21世纪最有应用前景的智能材料之一,并在新型驱动器领域具有较高的实用价值。SMA驱动器是众多柔性驱动器中输出力较大、能量密度较高的一种,但受限于目前的驱动响应模型精度等原因,该类驱动器尚未得以广泛应用。本文以空间展开结构驱动器的研究与实现为背景,基于传热学和驱动几何关系开展了二维弯曲恢复SMA驱动器和三维SMA弹簧驱动器的驱动响应模型研究,并搭建了驱动响应性能测试平台对驱动响应模型进行验证,设计了一种基于SMA的空间展开结构驱动器,该驱动器可以实现双程旋转运动输出,且具有轻质和振动可控等优点。主要研究内容如下:首先,二维SMA弯曲恢复驱动器驱动响应研究。该部分第一步建立了近等原子比的Ni Ti形状记忆合金丝的驱动响应模型,在模型中通过引入马氏体体积分数将受温度影响的参数值进行动态修正,较大程度上提高了驱动响应模型的精度。进而,通过引入截面平均应变分析截面形状对驱动响应的影响,同时也分析了丝径、初始圆心角以及驱动电流对驱动响应的影响情况。最终,搭建了二维SMA弯曲恢复驱动器性能测试平台,测试了直径为0.0012m、长度为0.01πm、初始圆心角为π/6、在6A电流强度下的驱动响应情况,验证了模型的合理性。其次,三维SMA弹簧驱动器驱动响应研究。该部分第一步以双程形状记忆合金弹簧为研究对象,采用Lagoudas本构关系以及弹簧驱动几何关系建立SMA弹簧驱动器响应模型。随后基于该模型分析了弹簧丝径、初始半径以及驱动电流分别对扭矩输出和推动力输出的影响情况,为SMA弹簧驱动器设计提供参考。最终搭建了SMA弹簧驱动器驱动响应测试平台,测试了丝径1.0mm、初始半径10mm、驱动电流6A电流强度下的驱动响应情况,验证了模型的合理性。最后,SMA空间展开结构驱动器设计与实现。该部分第一步基于SMA弹簧驱动响应方程和性能要求建立驱动弹簧参数优化模型,采用MATLAB Fmincon函数求得最优参数组合并采购实物,然后基于该弹簧设计了运动转化机构。随之基于单轴循环加载实验应力-应变曲线分析了超弹性SMA减振丝最佳预变形量与最佳加载量,并设计了单次振动实现双侧吸能的减振机构。随后结合运动转换机构以及减振机构整合出了一套满足空间展开驱动器性能要求的实现方案。最后加工驱动器各部分零件并完成样机装配与调试,搭建性能测试平台,测试了角度输出性能、角速度输出性能以及三轴加速度等性能,验证了样机的可行性。