气动肌肉是一种新型的气动驱动器,有着和人的肌肉相似的驱动特性,具有顺从性、柔性、重量轻、输出力/自重比大、功率/体积比大和价格低等优点,适合用在仿生机器人和康复领域。据统计,运动损伤和各种疾病所引起的肢体运动性障碍的病人正在显著增加,但专业的护理人员相对缺乏。康复机器人能够通过反复的运动使患者的肢体神经得到恢复和强化,可以承担起专业护理人员的职责。另外,并联机器人具有承载能力强和累计误差小等优点。将气动肌肉用于并联机器人的驱动并用作康复训练是一种有益的尝试。气动肌肉还具有强非线性和参数时变性,很难对其做精确的位置控制,给其应用带来了困难。针对这些问题,本文着重研究气动肌肉的数学模型和位置控制策略,将气动肌肉与并联机器人相结合,根据脚踝康复的需要,设计了气动肌肉驱动的脚踝康复并联机器人的基本参数,分析了该机器人的特性,为该机器人在脚踝康复中的应用奠定了基础。气动肌肉驱动脚踝康复机器人的主要研究内容如下：(1)结合气动肌肉的基本特点,研究了气动肌肉的数学模型。以单根气动肌肉为研究对象,考虑气动肌肉的物理特性,将气动肌肉看成理想模型项、迟滞项、弹性项的并联,采用实验的方法建立和验证了该数学模型。(2)在建立的气动肌肉数学模型的基础上,提出了气动肌肉的位置控制策略。所提出的控制器以模糊控制为基础,改善了气动肌肉的“爬行”现象；增加了自组织机制,增强了控制器的鲁棒性；增加了气动肌肉模型补偿,减小了气动肌肉位置跟踪中的滞后,为气动肌肉驱动的并联机器人的控制奠定了基础。(3)从踝关节的康复需求出发,提出了一种三根气动肌肉驱动的两自由度并联机器人,研究了该机器人的运动学、动力学、工作空间和可操作性。