传统机械式手腕由电机或液压缸作为驱动装置，需要结合球面齿轮、连杆等执行装置，因此结构复杂，功率重量比低。而手腕作为连接手臂和手的中间驱动连接部件，其结构的质量、体积、功率也直接影响整个机器人手臂的协调性，因此传统机械式手腕很难满足高功率密度比、质量轻便的新型手腕的发展要求。形状记忆合金(SMA)的形状记忆特性使得其做为驱动器不论是在驱动力，还是驱动位移方面相比较于其它新型智能材料都有更大的优点。因此研究以形状记忆合金驱动替代传统电机、液压缸等驱动的手腕是很有必要和有意义的。　　本文工作主要如下:　　首先，分析了国内外形状记忆合金驱动器的应用情况，介绍了机械式手腕和SMA手腕的应用现状，并对形状记忆特性和材料种类做了介绍。　　其次，确定了SMA丝偏动弹簧结构的偏动式单自由度SMA丝驱动手腕，建立了此模型的数学模型，应用Matlab/Simulink对其进行了运动学仿真。并搭建了基于LabVIEW的单自由度SMA丝驱动手腕实验台，测试了SMA丝驱动性能，并与运动学仿真结果进行了对比，验证了所建立的单自由度SMA丝驱动手腕的数学模型的合理性;此外，通过对比计算，SMA驱动器的功率重量比是电机功率重量比的1.9倍，证明了SMA驱动器的高功率重量比。　　再次，设计了单输入模糊控制器，通过单自由度SMA丝驱动手腕的Matlab/Simulink仿真，验证了模糊控制器的可行性，然后对其进行了基于Matlab/Real-Time WindowsTrget(RTWT)的半实物仿真，取得了较好的控制效果。　　最后，应用Proe设计了双自由度SMA驱动手腕结构，实现了俯仰、摆动的±45°的运动，确定手腕的材料为有机玻璃，并且利用Proe/Mechanism模块对双自由度SMA驱动手腕进行了运动学分析，验证了其运动空间。