人工肌肉技术是一种将多种形式能量输入转变为机械能输出的新型柔性驱动技术，目前存在输出力小、能量小等问题。该技术突破人工肌肉低能量输出、输出形式单一、响应速度慢等方面技术瓶颈，实现人工肌肉的高能量输出和快速驱动。

(1) 低成本（尼龙66）、大应力、大应变的电热型人工肌肉及其规模化生产装备

研发设计具有自主产权的纤维人工肌肉自动加捻收集装置（图1A），可实现加捻应力、弹簧指数可调，连续生产长度达1 km以上，推动纤维人工肌肉的自动化生产。该型人工肌肉收缩率可达20%、产生的应力可达26 MPa（人类肌肉的93倍），可应用于柔性机械手臂（图1B）。搭建双模式输出的人工肌肉应力-应变测试平台，如图1C所示。

（2）双向驱动的气动人工肌肉

针对电热型人工肌肉所存在的响应频率低，能量效率低等问题，团队通过对McKibben气动人工肌肉进行结构改进，制备出收缩率大（40%）、驱动气压低（0.15 MPa）、响应频率高(5 Hz)的气动卷绕型聚合物人工肌肉，通过对其关键制备工艺的调控，可以制备出具有双向驱动的气动卷绕式人工肌肉，如图1D所示。

（3）快速响应的鞘-芯人工肌肉

由于纤维自然降温慢，电热人工肌肉不能高频使用。本团队开发一种鞘-芯人工肌肉，利用鞘-芯导热率的差异，实现了8 Hz下13%的高频驱动应变，如图1E所示。该技术为仿生飞行器的应用奠定基础。

图1.（A）自动加捻装置设计图；（B）捻卷型人工肌肉驱动的机械臂；（C）双模式输出应力-应变测试装置；（D）气动卷绕型人工肌肉；（E）鞘-芯结构人工肌肉。

具有5年左右的纤维人工肌肉研究经验，致力于降低CNT纤维制作成本、开发CNT和聚合物纤维人工肌肉新型驱动技术、开发人工肌肉驱动智能软体机器人等，在驱动原理、仿人型机器人、成套制备装备、智能康复手套等方面取得了重要突破。