近几年软体机器人和硅胶制品行业发展迅速,为了实现软体机器人特殊性能,增加硅胶制品美观性,可在硅胶材料种混入功能粉末,使其具备特有的属性。由于利用滚塑、模塑等传统方式制作,既费时又费力,所以将3D打印技术应用于该领域,则可以大大降低其制作时间,并且提高了生产效率和打印精度。因此需要设计一款能够以硅胶和功能粉末为材料的3D打印机,本文以硅胶和功能粉末混合3D打印为目标,研究了硅胶3D打印的成型原理,分别对3D打印机机械系统和控制系统进行设计,最后进行打印实验验证和影响参数研究。提出了3D打印机总体方案。根据各个系统的作用,将3D打印机系统分为机械系统和控制系统来进行方案设计,确定了3D打印机的机身结构以及三轴运动的传动方式。基于螺旋送粉原理,给出了一种螺旋输送式送粉器设计方案。基于螺旋挤出原理,给出了一种螺杆式挤出装置设计方案。实现了对3D打印机机械系统的设计。根据设计方案要求设计出机身框架系统,通过对同步带基本尺寸计算和螺杆的耐磨性、强度计算,设计出X、Y、Z轴传动系统。根据送粉器和挤出装置的设计方案,设计出挤出系统,成功制作并组装了挤出装置。实现了对3D打印机控制系统的设计。将控制系统分为温度控制单元,运动控制单元,软件控制单元三部分,分别对步进电机、热敏电阻、限位开关等硬件进行了选型设计,对切片软件进行选择及初始设置,给出了一种适合硅胶3D打印的模型设计规则,编写出硅胶与功能粉末混合3D打印机控制系统平台界面。搭建出硅胶与功能粉末混合3D打印机整体样机,对注射泵速度和搅拌电机转速进行了优化,成功打印出海星、柱形弹性环和软体鱼鳍等软体机器人或硅胶物体,验证了该打印方法的有效性和可行性。