软体机器人具有大形变和大弯曲的特点,其运动形式和性能,主要取决于驱动器。本文设计了一种气动驱动型软体驱动器,具有体积小、功率/重量比大、成本底、安全可靠等优点。首先基于波纹编织网设计了一种新型伸长型肌肉,并分析了新型编织网的编织原理。研究了新型伸长型气动肌肉的充气动态模型,对新型伸长型气动肌肉进行充气实验,研究了充气气压与肌肉形变长度和径向膨胀直径之间的关系,以及充气气压对新型伸长型气动肌肉刚度的影响。基于该伸长型气动肌肉,本文设计了两种不同的软体驱动模块,并对这两种柔性驱动模块充气弯曲原理进行了分析。建立了两种驱动模块的动力学模型与运动模型。为了验证柔性驱动模块运动学模型的准确性,搭建了气动测试实验平台,用于测试气压与柔性驱动器弯曲角度和形变长度之间的关系。基于新型气动肌肉研发了一种软体捕获触手机器人。整体主要由三个部件构成,每节有三节可单独控制的控制气道。后两节由六根气动肌肉按正六边形排列,相邻的两个气动肌肉组成一组控制气道。第一节由三根气动肌肉组成,气动肌肉按等边三角形排列,每根气动肌肉单独控制,整体由三节组成且每节都可单独控制,这样可以实现在三维空间上任意方向的弯曲。由于本文设计的触手机器人拥有大弯曲、大形变的特点,传统的基于定曲率假设的运动学模型在小弯曲形变下有一定的适应性,但在大弯曲形变下不具有适应性。因此,本文提出了一种基于曲线的模型建立方法,该建模方法适用于任意弯曲扭转运动。通过Frenet公式可以描述出软体机器人运动曲线的曲率与挠率之间的变化。在建立运动模型时,运用yeoh模型来建立硅胶材料的应变能密度,利用Hagen-Poiseuille方程和能量守恒定理,建立充气气压与软体触手的弯曲长度之间的关系,最后利用软体机器人末端力平衡,建立末端弯曲角度与气压间的关系。将建立的模型与仿真结果和实验数据进行对比。最后对其进行了弯曲测试实验,抓取运动实验和避障抓取实验。本文设计的新型气动肌肉的最大伸长量可达到225%,基于该气动肌肉设计的两款柔性驱动器可实现三维空间内任意方向的弯曲,基于这两款柔性驱动器设计的软体触手机器人,可实现抓取、避障等功能。在运动学建模方面利用yeoh模型建立了硅胶材料应变能密度,利用Hagen-Poiseuille方程建立了气压与肌肉形变之间的关系,最后结合能量守恒原理建立了气动肌肉和软体驱动器的运动学模型。