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为减小充气臂转动驱动力矩，设计了类似宇航服关节的带有褶皱构造的充气膜关节及绳驱动转动装置．进行了充气臂柔性PVC织物膜材的双轴拉伸和剪切试验，基于正交异性假设计算得到了适宜充气臂双向张力和褶皱状态下膜材的弹性常数．建立了充气臂结构的有限元模型并进行了转动数值模拟和参数分析，将模拟结果与无褶皱构造的圆柱形关节理论分析结果进行了对比，表明褶皱构造关节的弯曲驱动力矩降低很多，实现了低驱动力矩的设计目标．设计和制作了充气臂样机并开展了试验研究，验证了充气臂转动数值模拟的准确性．