近十年来,软体机器人逐渐成为机器人领域的研究热点之一,这得益于软体机器人的主体采用软材质（如硅橡胶）、柔性片层或薄膜,使其具有被动的柔顺性与灵活的变形能力,在人机交互、仿生结构设计与复杂多变环境探索等方面有独特的优势。但随着研究的深入暴露出软体机器人的一些缺陷,比如承载力小、姿态保持能力差、动作频率低等。因此,将可变刚度的材料或结构整合到软体机器人中成为一种理想的改进策略。根据不同的工况,软体机器人可在柔软和刚性的状态之间切换,这种改进方法汇集了软体机器人与传统刚性机器人的优点。可变刚度软体机器人的设计关键因素是其动力机构——软体驱动器,本文提出一种基于流体驱动的变刚度软体驱动器,主要由产生弯曲动作的纤维增强型软体结构与可调节刚度的仿生线阻塞层组成,具体研究内容与结论如下:（1）本文提出了矩形截面的纤维增强型软体驱动器,并根据力矩平衡公式建立弯曲理论模型。通过单轴拉伸实验与数据拟合,获得橡胶的本构模型特性参数。针对软体驱动器的姿态在驱动气压下复杂多变的问题,提出使用有限元分析方法优化驱动器结构。通过仿真与理论模型结果的对比,验证了所提理论模型的准确性。最后,研究重力与外部结构对驱动器姿态与末端输出力的影响。（2）针对目前变刚度结构的尺寸大与灵活性差问题,本文从人体骨骼肌的动作原理与肌纤维的结构获得灵感,设计仿生线阻塞结构。针对弯曲过程中出现局部重排和顶部梯度效应的问题,提出了反向梯度修剪方法,并设计了矩形密封膜及一套制造工艺。通过三点弯曲与扭转实验,揭示了材质、负压、厚度对线阻塞弯曲刚度的影响。8mm厚度的线阻塞结构在开启负压后,刚度提升近7倍。（3）为探究仿生线阻塞结构的刚度变化机理,进行了悬臂梁弯曲实验,并结合提出的过渡转折点公式与弯曲刚度理论模型,阐释了阻塞结构在弯曲过程中的刚度变化。针对软体驱动器的多材质组合问题,提出了基于维克牢（Velcro）的模块化设计思路,实现了软体驱动器和变刚度层的快速拆装。文中对装配后的变刚度软体驱动器进行了弯曲角度与弯曲刚度实验,所提出的变刚度软体驱动器结构紧凑,具有灵活的弯曲性能与大范围可调刚度,适用于软体机械手、多足爬行机器人与医疗辅助设备等领域。（4）制作了软体机械手和一套可穿戴外骨骼作为应用实例。通过软体机械手的抓取实验,证实了本文设计的驱动器能大幅提高抓取质量,而且保持灵活的主/被动弯曲能力。搭建了动态实验平台,并通过加减速往返实验,证实变刚度层可以有效抑制软体驱动器在运动中晃动,保持初始姿态。重点对可穿戴外骨骼中的软体手套进行了抓取力测试,结果显示,单个空手套在高刚度下能抓取超过10kg重量的物体,是低刚度下抓取重量的2倍多。最后,开发了基于液态金属的柔性可拉伸导线,用于软体驱动器上电子设备供电或数据传输。