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人工肌肉技術(shù)是一種將多種形式能量輸入轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出的新型柔性驅(qū)動(dòng)技術(shù),，目前存在輸出力小、能量小等問題。該技術(shù)突破人工肌肉低能量輸出,、輸出形式單一,、響應(yīng)速度慢等方面技術(shù)瓶頸,，實(shí)現(xiàn)人工肌肉的高能量輸出和快速驅(qū)動(dòng),。

(1) 低成本（尼龍66）、大應(yīng)力,、大應(yīng)變的電熱型人工肌肉及其規(guī)?；a(chǎn)裝備

研發(fā)設(shè)計(jì)具有自主產(chǎn)權(quán)的纖維人工肌肉自動(dòng)加捻收集裝置（圖1A），可實(shí)現(xiàn)加捻應(yīng)力,、彈簧指數(shù)可調(diào),，連續(xù)生產(chǎn)長(zhǎng)度達(dá)1 km以上，推動(dòng)纖維人工肌肉的自動(dòng)化生產(chǎn),。該型人工肌肉收縮率可達(dá)20%,、產(chǎn)生的應(yīng)力可達(dá)26 MPa（人類肌肉的93倍），可應(yīng)用于柔性機(jī)械手臂（圖1B）,。搭建雙模式輸出的人工肌肉應(yīng)力-應(yīng)變測(cè)試平臺(tái),，如圖1C所示,。

（2）雙向驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)人工肌肉

針對(duì)電熱型人工肌肉所存在的響應(yīng)頻率低，能量效率低等問題,，團(tuán)隊(duì)通過對(duì)McKibben氣動(dòng)人工肌肉進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),，制備出收縮率大（40%）、驅(qū)動(dòng)氣壓低（0.15 MPa）,、響應(yīng)頻率高(5 Hz)的氣動(dòng)卷繞型聚合物人工肌肉，通過對(duì)其關(guān)鍵制備工藝的調(diào)控,，可以制備出具有雙向驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)卷繞式人工肌肉,，如圖1D所示。

（3）快速響應(yīng)的鞘-芯人工肌肉

由于纖維自然降溫慢,，電熱人工肌肉不能高頻使用,。本團(tuán)隊(duì)開發(fā)一種鞘-芯人工肌肉，利用鞘-芯導(dǎo)熱率的差異,，實(shí)現(xiàn)了8 Hz下13%的高頻驅(qū)動(dòng)應(yīng)變,，如圖1E所示。該技術(shù)為仿生飛行器的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),。

圖1.（A）自動(dòng)加捻裝置設(shè)計(jì)圖,；（B）捻卷型人工肌肉驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂；（C）雙模式輸出應(yīng)力-應(yīng)變測(cè)試裝置,；（D）氣動(dòng)卷繞型人工肌肉,；（E）鞘-芯結(jié)構(gòu)人工肌肉。

具有5年左右的纖維人工肌肉研究經(jīng)驗(yàn),，致力于降低CNT纖維制作成本,、開發(fā)CNT和聚合物纖維人工肌肉新型驅(qū)動(dòng)技術(shù)、開發(fā)人工肌肉驅(qū)動(dòng)智能軟體機(jī)器人等,，在驅(qū)動(dòng)原理,、仿人型機(jī)器人、成套制備裝備,、智能康復(fù)手套等方面取得了重要突破,。