针对柔性驱动器的自主创新性需求,本文设计了一种结构紧凑、响应速度快、可实现力位解耦控制的电磁式柔性直线驱动器。根据电磁作动原理完成了柔性驱动器的概念设计,该柔性驱动器主要包括变刚度装置和位置调节装置两部分,其中变刚度装置采用双线圈-永磁铁对称布置结构,通过动态调节线圈中的输入电流值改变电磁力,实现变刚度输出。建立了通电线圈周边磁场的数学模型,并利用等效磁荷法推导出永磁铁在通电线圈磁场中所受电磁力模型,得到该柔性驱动器输出力和刚度的解析表达。在此基础上,结合该柔性驱动器的设计需求,分析了设计参数对电磁力的影响规律,确定了优化变量和优化目标函数。基于图谱分析法和遗传算法优化的粒子群算法,完成了变刚度装置的设计参数优化。通过优化结果的对比研究,证明了优化结果的准确性,体现了遗传算法优化的粒子群算法的优越性。利用推导出的电磁力模型和刚度模型分析了柔性驱动器的力-位移、力-电流、刚度-位移和刚度-电流特性。通过仿真和实验数据与理论结果的对比分析,验证了该柔性驱动器力-位移、力-电流、刚度-位移和刚度-电流特性理论分析的正确性及设计方案的可行性。分析结果表明,所设计的柔性直线驱动器能够通过调节输入电流有效实现输出力及变刚度控制,且在工作状态下具有良好的稳定性。本文的优化设计结果和力-位移、力-电流特性分析实验结论对该柔性驱动器的实际应用具有重要指导意义。