末端执行器是机器人与外界环境交互作用的最后执行部件,一直受到众多学者的关注。模拟人手结构和功能的机器人多指灵巧手具有良好的灵活性和适应性,极大提高了机器人智能化水平,有很好的研究意义与应用价值。近年来,机器人的应用已延伸至医疗、农业、生活服务等领域,其操作对象往往是一些柔软、脆嫩的物体,因此要求机器人多指灵巧手具有很好的柔性。本课题组研究的新型气动柔性驱动器FPA(Flexible Pneumatic Actuator)结构简单、动作灵活、功率/重量比大,既是驱动器又是执行器,特别适用于安全性和柔顺性需求较高的场合,但抓持物体时易产生扭曲变形。本文对FPA进行改进,提出了一种兼顾柔性和刚度的新型气压驱动手指,命名为大柔性灵巧手指,主要工作和成果如下：(1)对大柔性灵巧手指的静态模型和基本特性进行了深入研究。通过力矩平衡原理建立手指的静态模型,分析了手指结构参数对弯曲角度的影响；基于气动系统动力学和热力学原理,建立手指充放气过程动态模型；制作大柔性灵巧手指,搭建实验平台,对手指进行静态特性测试实验。(2)提出了大柔性灵巧手指弯曲角度预测模型。介绍BP神经网络的基本原理、结构和训练过程,建立了网络预测模型。通过手指静态特性实验获取样本数据,对预测模型进行训练和检验。(3)提出了大柔性灵巧手指运动学模型。分析了手指的运动形式,推导出指尖位姿描述方程；通过修正D-H法建立手指空载运动学模型并计算雅可比矩阵；提出了手指接触几何约束条件,建立多点接触运动学模型；搭建实验平台,验证手指运动学模型。(4)提出了大柔性三指手爪和大柔性软手的结构设计方案。研究了灵巧手的关节数目、截面结构以及手指数目的选取条件,介绍了大柔性三指手爪的工作原理,建立爪指指端的运动学模型并进行运动和抓持仿真；设计了大柔性软手,推导出软手指端运动学方程,建立其包络抓持模型并进行运动仿真。本文研究的大柔性灵巧手指柔顺性好,制造容易,控制简单,具备纯柔性气动手指所不具有的刚性,在医疗、农业、生活服务和军事等领域有着广阔的应用前景。