气动人工肌肉是一种类似生物肌肉的柔性驱动器，由其驱动的机械手具有良好的柔顺性，因此，气动人工肌肉在拟人机械手领域具有广泛的使用前景。气动人工肌肉驱动的机械手系统虽然具有结构简单、安全柔顺、功率/重量比大等优点，但普遍存在驱动速度不高、控制精度较低的问题。为此，深入展开气动人工肌肉的驱动特性研究、创新设计机械手关节机构及其控制系统是解决该类问题的关键途径。　　 本文旨在研究开发一种以气动人工肌肉作为驱动器的机械手，实现机械手关节的多自由度结构设计和控制。同时，设计搭建气动肌肉机械手实测系统，以获得气动肌肉的驱动特性和机械手性能。主要研究内容包括：　　 1.设计搭建一种由气动肌肉驱动的机械手关节。其中，机械手的腕关节和肘关节均采用四根气动肌肉驱动的并联机构；设计开发由数据采集卡、传感器、辅助控制电路、单片机及计算机等构成的反馈控制系统。并通过界面、红外两种控制方式实现对系统的控制。　　 2.运用机器人运动学理论分析并联机构关节和机械手末端机构的运动特性，推导出气动肌肉输出位移与关节转动角度、机械手末端机构空间位置的数学关系。　　 3.通过实测获得气动肌肉的驱动特性，气动肌肉内部压力和关节转动角度、气动肌肉输出位移与关节转动角度的关系曲线。　　 4.通过对气动肌肉输出位移与关节转动角度之间的理论曲线与实测曲线的对比分析，得出机构尺寸限制、测量误差等是引起实测曲线和理论曲线出现奇异的可能原因。并提出气动肌肉最佳压力控制范围、气动肌肉机械手关节的控制方法和转动角度范围。　　 本文的研究结果表明气动肌肉在拟人机器人领域具有广泛的应用前景。