形状记忆合金（SMA）电热致动器因其响应快、驱动电压低等优点,在仿生机器人手臂、汽车零件和航空航天智能机翼中有着很大应用前景。然而,SMA致动器还存在回复慢、输出力低和致动形变小等问题,限制了它在高频机器人、医用微型手术等应用中的潜力。针对上述问题,本文通过结构设计和材料制备,实现了高频响应高输出力的SMA复合致动器。具体研究内容和主要结论如下:（1）基于形状记忆合金的固-液冷却的快速降温方案的设计和研究:针对SMA在受热驱动时响应快却回复慢,工作频率低的问题,在SMA弹簧中间构造固-液冷却结构制备复合致动器。通过SMA收缩挤压海绵材料,导致其中的冷却液渗出,并与SMA接触。使其瞬间降温,实现快速回复。使用商用SMA制造的复合致动器比未复合SMA工作频率提高了25%。在4V驱动电压、0.05 Hz驱动频率下,致动形变稳定在20%以上。（2）自快速冷却鞘芯微纳结构的形状记忆合金致动器的研究:添加冷却液虽然能提高工作频率,但当冷却液耗尽时会失效。本文设计了一种鞘芯结构的SMA复合致动器,在SMA表面构建微纳米散热通道,通过高导热碳纳米管快速地将热传递到具有高散热系数的氮化硼纳米片（BNNS）,提高SMA电热致动器的工作频率。该SMA-BNNS复合致动器回复所需的冷却时间减少了50%,工作频率提高了一个数量级;致动形变达33%,抗拉强度为70MPa。（3）基于形状记忆合金的SMA-LCE（液晶弹性体）复合致动器的制备研究:为了提高其力学性能,在SMA-BNNS外层覆盖具有高应变高应力的液晶弹性体聚合物层,构建鞘芯结构,制备了SMA-LCE复合致动器,基于应力40 MPa、形变40%的LCE纤维,制备的直线型复合致动器的致动形变达到5%以上及单位质量作功为4kJ/kg。