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IPMC的一些重要特性,如位移特性和输出力特性。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。基于LabVIEW软件平台利用NI公司的6024E数据采集卡建立了实验平台,通过实验讨论了电激励信号对其输出力和变形的影响。实验选取了不同电压幅值,不同频率的方波、三角波、正弦波三种波形作为电激励信号,利用高速摄像记录IPMC的位移变形,并通过力传感器实测了IPMC试样末端的输出力。结果表明,电压幅值和频率对其位移变形的大小影响较大,波形对其位移变形的轨迹影响较大;电压幅值和频率对其输出力的大小影响较大,而波形对其输出力影响较小。另外,研制了用于测试旋转型行波超声电机工作状态下定、转子摩擦力/力矩的传感器。针对试验的特殊要求,并利用有限元法对传感器进行了结构优化,设计了组合式两维传感器,该传感器的一维测量法向正压力,另一维测量扭矩。法向力的量程为0~200N,准确度为+0.09%;扭矩的量程为0~2N·m,准确度为+0.41%。满足了实验要求。