近年来,随着软体机器人的发展,软体驱动器的种类及运动库得到了很好的扩展。然而,液动人工肌肉作为一种软体驱动器虽然有众多的优点,但是其运动库的类型单一,限制它在更多领域的运用。因此,为了丰富液动人工肌肉的运动库,通过设计不同类型的液动人工肌肉和探索可能的运用领域,将会影响液动人工肌肉的推广与运用。首先,本文对液动Mckibben人工肌肉进行静力学模型的建立,并通过有限元仿真及实验验证相结合的方法,验证了该驱动器的压力与位移关系。在仿真过程中纤维的创建为最大的难点,同时也是影响液动Mckibben人工肌肉变形的重要因素。根据这一现象,确定了其它类型的液动人工肌肉设计方案,即:以纤维增强为主要突破口,设计实现液动人工肌肉的弯曲变形、扭转变形及组合变形方式。根据上述思路,本文设计了两种液动弯曲人工肌肉SBHAM及CBHAM。同时,也设计并实现了两种驱动器的制备方案。为验证弯曲效果,通过有限元仿真来预测本课题设计的驱动器,结果显示该驱动器能很好的实现弯曲变形。针对SBHAM驱动器,通过实验的验证,证明了本文制备的驱动器具有很好的弯曲性能。并根据实验结果,提出了一种软体抓手,同样也证明了该抓手能很好的抓取物体。而对于CBHAM驱动器,我们分析了其纤维参数对弯曲角度的影响。并根据分析结果,设计了一种用于脊柱康复辅助装置的模块,该模块的分析结果表明,模块变形也在合理范围内。除此之外,本文还提出了一种新型的液动扭转收缩人工肌肉THAM。针对这一驱动器,为减少实验次数,首先采用有限元方法,确定了螺旋纤维角度和数量的合理数值范围,并根据该范围选择部分参数进行实验验证。结果表明,实验扭转角度与位移是仿真的1倍关系,分析其原因后发现,由于纤维间与弹性体间存在的间隙造成的,因此仿真结果仍有一定的参考价值。针对该类型的人工肌肉,本文也探索了其应用潜力,提出了一种蠕动式的管道机器人。本文在研究液动Mckibben人工肌肉基础上,通过机械编程的方式设计、研制了不同种类的液动人工肌肉。提出了两种弯曲人工肌肉及一种扭转人工肌肉并丰富了液动人工肌肉种类及运动库。同时,探索了每种驱动器的运用领域,扩展了液动人工肌肉的应用范围,为后续的研究提供指导意义。