随着机器人技术的广泛应用,机器人驱动技术也在不断发展。介绍了机器人常用的驱动方式:液压驱动、气压驱动、电气驱动以及新型驱动,论述了每种驱动方式的研究现状和优缺点,并着重论述了新型驱动方式的应用和发展,指出智能化是机器人驱动发展的必然趋势。

本文介绍了气动柔性关节的结构和工作原理,该关节利用气压驱动实现轴向伸长和弯曲变形.对关节进行了力(矩)平衡分析,建立了压力与关节伸长和端面转角之间的数学关系.搭建了试验系统,对关节进行了压力与伸长量及转角的关系实验.引入了修正系数,修正好的模型能较好的反映关节的运动过程.

针对现有机械手柔性不足问题,提出一种新型的气压驱动的多指柔性机械手。采用自主研制的多驱动型单向弯曲柔性关节,设计了柔性气动拟人手指;采用模块化设计,将4个手指安装在拟人手掌上,构成了具有4个自由度的柔性机械手本体结构,达到了用少自由度机械手实现10余自由度机械手抓、握、捏、弹等功能。搭建机械手抓取实验系统,完成了机械手相关抓取实验。实验结果表明:该四指机械手能够对典型的物体形状如球形、圆柱形及异形物体等实现稳定抓取。

为了提高气动仿生六足机器人的灵活性,机器人腿部采用三自由度气动空间弯曲柔性关节驱动,腿部装有抬升机构,可改变腿部的抬升高度,调整机器人重心高度。建立了腿部抬升高度和步距模型,利用三维运动捕捉系统,获得机器人腿部抬升高度、关节形变和足部工作空间,并分析了六足机器人越障高度。通过理论计算和实验可知,机器人腿部运动灵活,可跨越高度为30 mm的障碍。该研究为气动柔性关节仿生六足机器人的步态规划和控制提供了参考。

介绍了塑钢门窗的现状,分析了铝塑型材锯铣加工的特点及功能要求,提出了应用气动方式驱动铣削机动作的解决方案,实现了铝塑,材锯铣组合自动加工,显著提高了生产效率和加工质量的稳定性.

目前，下肢步态康复训练外骨骼机构主要是由电机驱动，造成系统刚性大、柔性差，满足不了人体康复训练安全性和舒适性的要求。结合气压驱动在康复医学上的优点以及气体的可压缩性、柔顺性和安全性等特点，研究了一种结构简单，利用气动比例技术驱动的可穿戴外骨骼机构。依据三维设计技术和仿真分析，建立数学模型。采用PLC和气动比例方向阀实现气动位置伺服控制。实验表明：该外骨骼机构具有运动轨迹连续、控制效果好和安全性强等特点。

设计了一种用于管道清洁的气压驱动机器人，机器人由清洁作业单元、纵向驱动单元、横向支撑单元和气压系统四部分组成。清洁作业单元利用气压马达驱动合金刀头旋转，清洁管道内壁；纵向驱动单元由两套相同的驱动模块构成，两套相同的驱动模块通过万向虎克铰连接，带动整个机器人沿管道内壁运动；横向支撑单元通过滑轮与管道内壁接触，为清洁作业单元和纵向驱动单元提供支撑力；气压系统为整个机器人的工作提供动力源和控制信号。提出了机器人的仿尺蠖式运动方式，整套机器人机构简单、设计可靠，可以实现远距离、复杂工况的管道内壁的清洁工作。

布鞋的制作过程中，依靠拉紧鞋帮口锁边线，使其紧贴于鞋楦是一个重要的工序，但该工序主要靠手工完成，劳动强度非常大。在对传统手工布鞋鞋帮收152动作进行分析的基础上，采用PLC控制技术，结合气动系统的优点，设计了一种自动化布鞋鞋帮收口机。以拉线和穿线两个主要机构为例，对机械结构的设计方案、气动系统的选型设计等内容进行详细介绍。多次试验证明，所设计的机构运动可靠，气动系统设计合理，可以替代手工操作。

为便于精密机床的微进给控制，研究了一种新型的气压式微位移驱动器。根据微驱动器的工作原理，在简化模型的基础上，对驱动器进行了结构设计，用有限元方法分析了微驱动器与微驱动台的主要性能，并且采用实验验证了该设计的合理性。研究结果表明，该驱动器结构简单、可靠，具有良好的输入输出线性度，耦合位移很小，是一种良好的二维可控驱动方式，在精密加工与精密测量中有着广阔的应用前景。

针对火力发电厂110MW冷凝器蒸汽回流回路等微型管道的检测和维护问题，研制了一种具备柔性传动能力的气压驱动微型管道机器人，设计了柔性动力传输系统，实现了机器人的驱动源外置和动力的柔性长距离传输。建立了微型管道机器人在直线管道、弯曲管道的运动学分析和驱动力分析模型，为驱动力外置提供了控制依据。在管径为70mm的复合管道的实验研究表明：该气压驱动微型管道机器人在柔性软轴的作用下，可以有效地获得来自外置动力源的驱动力，能够实现在具有任意曲率半径的微型管道内部行走。