可穿戴助力手臂系统是一种外骨骼助力装置,它融合了传感技术、控制技术、信息获取技术、移动计算技术等,使得助力手臂能够在穿戴者的控制下完成一定的功能和任务,是一种典型的人机一体化系统。因为可穿戴助力手臂要直接和人体接触,那么必须提高舒适度、安全性、轻便性,而气动肌肉作为一种新型驱动器,相较于传统的电机、液压缸、气压缸等刚性驱动器,具有高功率密度比、良好的柔顺性和安全性、轻质、灵活等优点,因此研究气动肌肉驱动可穿戴助力手臂具有重要研究及应用意义。本文工作主要如下:首先,介绍了穿戴式助力机器人研究的背景和现实意义,并分析了国内外的穿戴式助力机器人的研究现状,并且对本文主要研究内容做了基本介绍。其次,掌握了气动肌肉驱动器的制备方法,并且制备了新型气动肌肉驱动器,设计并搭建了气动肌肉性能测试实验平台,对所制备的气动肌肉进行了静态性能测试实验。再次,设计了基于气动肌肉驱动的可穿戴式助力手臂,并且对所设计的穿戴式助力手臂进行了运动学建模,以及基于Matlab环境下的仿真分析;在Creo2.0环境下建立了穿戴式助力手臂虚拟样机,并进行了运动学分析;之后建立了穿戴式助力手臂动力学模型,并在Matlab环境下进行了仿真分析。最后,完成了控制系统总体硬件方案设计,根据总体硬件方案设计完成电控系统硬件设计和气动回路系统硬件设计。对集成后的穿戴式助力手臂系统,进行开环演示实验,测试控制效果以及对穿戴者手臂的助力情况。在Arduino的IDE环境下分别编写基于传统PID控制、改进的单神经元自适应PID的助力手臂运动控制程序,探究对助力手臂控制效果的影响,通过这两种的控制经验设计助力手臂的专家控制规则库,在Arduino的IDE环境下编写专家PID控制程序,并对其控制效果进行分析,由此发现专家PID控制助力手臂,不仅可以有效的消除助力臂运动到最低位置时的稳态误差,而且可以较好的减弱抖振现象。