随着精密加工技术、微驱动器机械系统、医疗技术和航天航空技术的飞速发展,微操作机械手应用越来越越广泛,世界各国均开展了相关研究。一种基于IPMC (Ion-Exchange Polymer Metal Composite,离子交换膜金属复合材料)新型致动器材的人工智能材料输入电压小,而输出位移大,驱动简便,获得了广泛的关注。.然而,IPMC有一种致命的非线性特性,当输入恒定值电压,IPMC的输出位移并不会一直保持在固定值,而会往回偏置,甚至偏置到初始位置。这种非线性特性大大限制IPMC在各领域的应用。本文以研究及分析IPMC的蠕变特性,并建立IPMC蠕变模型为出发点,通过设计四种控制算法(自适应逆控制、经典PID控制、LQR及周期性输出反馈控制),并对此四种算法进行MATLAB/SIMULINK仿真,比较和总结四种控制算法,得出一种最适合补偿IPMC蠕变特性的控制算法,使IPMC的蠕变特性能有效地得到补偿。控制器的算法是采用DSP (TMS320F2812)得以实现,设计DSP控制器主要利用要DSP的A/D模块与D/A模块,在设计DSP控制器的硬件设计后,再进行软件设计及软件调试,并分析软件调试结果。从调试结果得知,可以证明IPMC的蠕变特性能得到较好的补偿。最后,在设计控制系统后,利用UG设计基于IPMC四指手爪的结构,IPMC四指手爪的结构设计从功能,力学等出发,设计出IPMC四指手爪的二维及三维结构和实物,进而利用IPMC四指手爪完成抓取细胞实验。