微型气动人工肌肉与仿人柔性机械手的研究

研究开发一种微小型气动人工肌肉，并进行气动人工肌肉的建模、仿真与实验研究。利用新型气动人工肌肉研制具有充分自由度和柔性的仿人腕关节和手指，对腕关节和手指进行运动学、动力学分析，采用智能控制方法提高腕关节位置控制精度与响应特性。此外，研究腕关节和手指的柔顺控制方法，即充分利用PMA的被动柔顺性，再结合主动柔性控制策略，使腕关节与环境从非接触状态到接触状态的过程中，由位置控制快速切换为力的控制，避免力的冲击并进行力的精确控制。该研究为微小型气动人工肌肉驱动器奠定一套设计、建模和控制的基本理论，并为气动人工肌肉应用于服务机器人、人工假肢（手指）和易碎物品搬运机械手奠定理论基础，从而推动气动技术和机器人技术的发展。因此本研究课题具有很高的学术价值与实用价值。