超磁致伸缩材料是继压电陶瓷、形状记忆合金等之后的另一种新型功能材料。因其具有磁致伸缩应变大、能量密度高、响应速度快、磁机耦合系数高等优点,已被广泛用于制作各式微位移执行器和传感器,并应用在多领域。谐波齿轮传动是近几十年来发展起来的齿轮传动技术,因其传动比大、体积小、传动精度高、可向密闭空间传递运动和动力,使其在一些特殊场合具有无比的优越性。同时随着功能材料的不断发展,出现了许多新型的谐波齿轮传动机构。本文研究的超磁致伸缩谐波电机是将超磁致伸缩材料与谐波齿轮传动相结合,形成的一种集驱动与减速于一体的新型电机。将新型的谐波齿轮传动用作电机,因谐波齿轮传动的传动比较大,与传统电机相比不需减速器,且幅值和频率均可调,可实现谐波电机的无级调速。本论文从柔轮的受力与变形开始,分析了柔轮的变形规律与所需的变形力之间的关系,为GMM棒的选型提供依据以及初步确定所需驱动电流的波形。同时,对GMM棒的磁致伸缩机理进行了阐述,分析了GMM磁滞效应、温度、预紧力、偏置磁场、驱动磁场频率对GMM棒应变的影响以及致动器结构的设计与电磁场ANSYS分析。设计了一种基于液压原理的微位移放大装置,采用金属膜片与金属波纹管相结合的位移传递与密封方式,对柔性铰链膜片刚性中心的最大位移量进行理论推导和ANSYS分析,并在此基础上对结构尺寸进行优化。推导出此液压微位移放大器的理论放大倍数K的关系公式,并通过实验验证了该公式的合理性。理论与实验的主要差别在于油液的含气量和油液的可压缩性,并设计了一套效果良好的抽真空装置。应用集中质量法建立了致动器的动力学模型,使用Newmark法通过Matlab分析得出GMM棒、顶杆、金属膜片在一定频率与幅值交流电的情况下的位移曲线。在忽略GMM的△E效应,GMM棒的磁滞效应,碟簧的变刚度,系统的温度对输出位移可能产生的影响的情况下,得出顶杆和金属膜片的最大位移相比于GMM棒的最大位移有一定的衰减,且其它条件不变时,碟簧的刚度影响GMM棒的位移输出。对超磁致伸缩谐波电机的驱动电源进行了基本原理的说明、驱动电源的具体要求及所需实现的功能。最后,深入研究了整体谐波电机中致动器的分布及整体放大器中油路和其它结构的设计,对整体谐波电机进行了三维实体建模,测试了致动器和驱动器的静态和动态位移输出特性。