桁架式抓取机械手凭借其抓取刚度好,抓取范围大,吸引了很多人去研究,而它在姿态变换时往往涉及到锁紧和解锁过程,这就需要用到锁紧释放装置。其中SMA(Shape Memory Alloy,形状记忆合金)锁紧释放装置凭借其结构简单,污染小,驱动力大,质量轻等优势,成为了本文研究的重点。传统的SMA锁紧释放装置通常功能单一,只能实现锁紧或释放中的某一种功能,所以本文从增加使用功能,实现一套装置多种用途出发,研制了一款多功能,轻质化,能快速响应的SMA锁紧释放装置。该装置既能用于锁紧,又能实现释放,较好的解决了抓取机械手折叠锁紧、展开释放和抓取卡位等问题。针对设计要求,本文以构建SMA本构模型为基础,测试SMA材料性能为推进,设计装置机械结构为重点,进行数学分析和软件仿真为保障,逐步完成设计。为了验证设计可靠与否,还制作了样机并进行了实验。通过锁紧释放测试,验证了该装置可以有效锁紧释放;通过响应时间测试,验证了该装置可以快速锁紧释放;通过热环境测试,验证了该装置可以在较高温度下锁紧释放;通过最大预紧力测试,验证了该装置能在较大预紧力下锁紧释放。最后为了呼应设计目标中能较好解决抓取机械手折叠锁紧、展开释放和抓取卡位等问题,设计和制作了一款由SMA弹簧驱动的变自由度桁架式抓取机械手,并把SMA锁紧释放装置安装于此抓取机械手的单个单元上,进行了场景实验,结果表明,该SMA锁紧释放装置解锁和锁紧流畅,单元驱动正常,能满足使用要求。综合而言,本文研制了一款新型的多功能SMA锁紧释放装置,该装置既可以用来展开释放,又可以用来关节锁紧,这为研发具有多种功能的SMA锁紧释放装置提供了思路。