电气式驱动器电气驱动是利用各种电机产生的力或转矩，直接或经过减速机构去驱动负载，减少了由电能变为压力能的中间环节，直接获得要求的机器人运动。现在，最普遍、应用最多的是电气驱动的方式。63228

例如，美国Kinetec 8091便携式手部连续被动运动仪器[5],如图1所示。该仪器配有软夹板和配件，舒适的双侧软夹板有助于提高患者的顺应性，可调节尺骨侧或桡骨侧腕关节偏离，固定件使驱动臂与患者关节对齐、快速装配，防滑的手指套可快速戴上和取下。其特点是：采用电机驱动，活动范围比较大；缺点是没有长度调整功能，对手的大小（手指长度变化）的适应能力较差。需要使用高性能的伺服电机，价格较高。

图1. 手部连续被动运动仪器

2  气压式驱动器

二十世纪50年代，美国人J.L.Mckibben发明了Mckibben型气动肌肉。Mckibben型气动肌肉因其柔顺、安全、结构简单、功率／重量比大等特点，在医疗康复领域受到人们的关注[6]。这种气动柔性驱动器是近年来发展起来的一种新型驱动装置，如图2所示，主要由内部橡胶管、外部纤维编织网和两端部连接组成，其外部编织网是由刚度很大的纤维组成。当对橡胶管充气时，橡胶管因弹性变形压迫外部编织网，由于编织网刚度很大，限制其只能径向变形，直径变粗，长度缩短，此时，如果将气动人工肌肉与负载相连，就会产生收缩力；反之，当放气时气动人工肌肉直径变细，长度增加，收缩力减小[7-11]。论文网

. Mckibben型气动肌肉

自问世以后，Mckibben型气动肌肉以其结构新颖、简洁和仿生的工作原理而倍受关注。以其为原型而开发的人工肌肉驱动器屡见报道。

中国专利200520101465.2提出了一种气动柔性驱动器[12]，如图3所示。这种气动柔性驱动器包括端盖、橡胶管，该橡胶管两端与两个端盖密封链接。其驱动主体为一个嵌入了螺旋弹簧的橡胶管，充气后橡胶管膨胀拉伸弹簧产生轴向位移。但受橡胶材料的限制，这种气动柔性驱动器的轴向输出位移较小，驱动力也较小。

  一种气动柔性驱动器

从目前来看，国内对气动柔性驱动器的研究仍处于刚起步的阶段，有关气动柔性驱动器的研究与国外还有相当的差距。

1.2.3  液压式驱动器

液压驱动的人工肌肉技术是流体驱动领域的新发展，目前国内对采用液压驱动的研究尚少。

例如，2010年，吉林大学的于萍等人设计与研究了基于液压控制的一种新型柔性驱动器[13]。它仅由橡胶筒和两端接头组成，充入流体介质后能像强健的肌肉那样产生强大的伸缩力。结构如图4所示：

一种新型柔性驱动器结构图

其工作原理是：橡胶软管壁一侧线为轴向刚性和径向柔性，当软管冲压时，除了管壁上那条刚性侧线不能伸张外，其余管壁侧线都将伸张，且软管壁上各个侧线的伸长量都不一样，从而导致软管弯曲。