随着机器人的发展,机器人进入到越来越多的领域,在一些复杂狭小的地形下,传统机器人因多采用硬质材料制得,导致刚度过大,无法满足其作业要求。基于此,软体机器人越来越受到研究者们的关注。软体机器人可变形、自由度高,在医疗、救援、勘察领域巨大的应用前景。但是软体机器人在其材料、加工、控制、仿真模拟上仍有很多不足。本文对气动仿蠕虫软体机器人驱动器结构进行了研究,主要研究内容与成果包括:设计了一种三腔式仿蠕虫软体机器人的结构,材料选用硅胶与纤维,通过三腔的搭配使机器人能在空间中实现全向运动功能;提出在触足前接触面涂抹摩擦系数较小的材料来增加非对称性摩擦,以此增加运动性能。推导出简化驱动器模型的弯曲方向与驱动气压之间的关系、驱动器模型伸长比与驱动气压之间的关系、弯曲角度与驱动气压之间的关系。对驱动器进行ABAQUS有限元仿真模拟,选用Yeoh模型作为驱动器基体硅胶材料的本构模型,研究了纤维环半径、纤维环间距、纤维缠绕方式、气腔形状这四个因素对驱动器的伸长与弯曲性能的影响。结果表明:增大纤维环半径能提升驱动器的伸长与弯曲性能;增大纤维环间距会出现气涨现象,适当的气涨现象可以提升驱动器的伸长与弯曲性能;将纤维环分别缠绕在气腔周围可以有更好的弯曲性能,而将纤维环缠绕在整体气腔之外,可以拥有更好的伸长性能;将扇形气腔与圆形气腔作比较,发现气腔的形状对伸长性能影响不大,而对弯曲性能有较小的影响,扇形气腔的弯曲性能略高于圆形气腔的弯曲性能。