凝胶基仿生人工肌肉是一类兼具感知与致动双重功能且具有较好生物相容性、环境协调性的新兴高分子聚合物材料。由于其轻量化、变形量大、价格低廉以及在农业、环境治理、防蚀防护等领域的巨大潜力,成为了科研人员汇聚的焦点。但在服务于各领域的进程中,却因自身输出力性能较差而限制。为此,本文的主要研究内容如下:（1）研究了仿生人工肌肉输出力性能的评价标准,并以海藻酸钠为主要原料制备了仿生人工肌肉。同时,还对其输出力性能受海藻酸钠浓度的影响进行了研究。当海藻酸钠的浓度在14g/L-20g/L的范围内,仿生人工肌肉的内部结构会随着浓度的增加而逐渐完善。但当浓度在20g/L-24g/L的范围内,仿生人工肌肉内部结构中的海藻酸钠分子会出现聚集现象,且此时其输出力性能呈下降趋势。通过比较,筛选出海藻酸钠的最佳浓度为20g/L。并以此为基膜,以此浓度下的输出力性能（峰值力密度大小为19.657mN/g、工作寿命为843s、上升时间为124s、峰值力密度响应速度为0.06880mN/g·s）为基础力学性能。（2）探究了仿生人工肌肉在碘化钙交联工艺下的输出力性能,通过不同碘化钙浓度的对比实验,阐明碘化钙交联工艺对其输出力性能的改善机理。当碘化钙的浓度在0.0g/L-2.0g/L的范围内,海藻酸钠分子链中的G-G嵌段与会与碘化钙中的Ca2+相结合,使仿生人工肌肉中的空间结构由“二维”转变为“三维”。且此时其峰值力密度、峰值力密度响应速度、弹性模量、屈服强度、离子通道均为最大值,相较于未交联时分别提升了15.9%、51.8%、150%、57.3%、83%。但在碘化钙的浓度在2.0g/L-2.5g/L的范围内,此时因Ca2+的过量加入,分子链中形成了MG/MG连接的长交替“压缩”序列,这种序列的出现导致了凝胶网络的部分崩溃,导致了其输出力性能的下降。（3）研究了仿生人工肌肉在不同钙盐交联工艺下的输出力性能。明确此工艺对其输出力性能的作用机理。当致动液的pH在5-6时,仿生人工肌肉的输出力性能较好。且当其致动层经碘化钙交联时,此时其峰值力密度、峰值力密度响应速度、弹性模量、屈服强度、离子通道均为最大值,相较于最小值分别上升了22.4%、19.4%、28.2%、106.2%、52.2%。但当致动液的pH大于6时,古罗糖醛酸与甘露糖醛酸不足以形成分子桥梁,此时钙离子与致动层的交联程度会随着致动液pH的升高而降低。当溶液pH大于7后,此时所形成的凝胶特性为最差的状态且对应着最差的输出力性能。（4）探究了仿生人工肌肉在不同乙醇体积分数下的输出力性能,阐明乙醇掺杂工艺对其输出力性能的改善机制。当乙醇的体积分数在0%-25%的范围内,适量的掺杂会提高Ca2+在仿生人工肌肉交联体系中的扩散程度,并会使海藻酸钠分子链间形成更多的物理交联点。此时其表现出最佳的比电容和工作寿命分别为96.2m F/g和1287s,且分别相较未掺杂乙醇时提高了7%和20.7%。但当乙醇的体积分数在25%-30%的范围内,过多的乙醇会与碘化钙在乙醇体积分数过量的情况下发生络合反应,使仿生人工肌肉体系中的交联度减弱且此时其输出力性能为最差。