中文摘要：

探索由IPMC人工肌肉构成五指柔性灵巧手及其伺服控制技术。该灵巧手将突破传统驱动模式，集驱动、传动和姿态传感于一体，具有结构简单、低压驱动、动作柔顺等独特特点，开辟灵巧手发展的新途径。主要内容包括自主研发所需的高性能、多分区IPMC材料；单指的驱动及其姿态检测技术；在单指动力学分析基础上建立其控制模型，并从施加阻尼和选择反馈控制算法等方面抑制手指的低频谐振和残余振动；结合柔性运动分解与合成控制，探讨单指的基本控制规律；以实现尽可能多的人手动作为目标，对灵巧手进行运动学分析和整体结构优化设计，合理安排各手指布局；建立灵巧手机电耦合模型，对其进行动力学性能分析及结构优化，以获得良好的动态性能；设计灵巧手操作轨迹及运动规划算法，结合姿态传感和协调控制策略，实施灵巧手位姿控制，最终构建伺服控制与柔性传动功能兼备的柔性灵巧手。该灵巧手拟人化程度更高且具有微型化前景，有着重要的研究价值。