目前机器人在各行各业中发挥着重要作用。IPMC(ion-exchange polymer metal composite)是一种人工肌肉材料,由于其较低的驱动电压能产生较大的位移变形,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发。本文研究了离子交换膜金属复合物(IPMC)的输出电流特性。IPMC试样是以Nafion-117薄膜为基底材料利用化学方法沉积Pt离子制备的。设计了用于驱动IPMC的方波信号发生器,建立了基于PC机和数据采集卡的电流测量平台。测试了频率、波形、面积、镀膜厚度等对IPMC电流的影响,并比较了不同波形下的能量损耗,为人工肌肉的控制设计提供了依据。研究结果表明,IPMC的输出电流随激励电压的频率和幅值的升高、试样镀膜厚度和表面积的增加而增大。在不同波形电压刺激下,IPMC的输出电流和能量消耗比较大,正弦波比方波驱动更有效,为实现IPMC的应用和控制奠定了基础。另外,还测试了多片IPMC叠加后的电流和力输出特性,结果显示通过叠加方法可以增大IPMC的输出力。另外,利用VC++6.0中的MFC类库编写了测试动物脚掌粘着特性的实验程序,其中的多线程技术成功地解决了运动控制与数据采集同步的问题。为简化数据处理和实现电机的反馈控制,程序中采用了双缓冲技术和串行方式进行数据采集。应用结果表明,该程序运行稳定可靠,很好地满足了用户要求。