随着科技的发展,传统的刚性离散式机器人在工业领域日益普及。在传统的结构化、非约束环境下,刚性机器人表现优良,但在动态、非结构化环境中则难以满足需求。而模仿自然界中软体动物运动机理的软体机器人,因具有无限多的自由度,运动灵活,对人身安全友好,非常适合于非结构化环境,在医疗服务、灾难救援、科学探测、军事侦察等领域前景广泛,是当前学术研究的热点之一。本文的目标是设计一款软体机器人操作臂,通过实验对其结构和参数进行优化设计,提高其运动性能;研究并优化其控制模型,提高软体操作臂的控制精度,使其具有较强的弯曲能力和环境适应能力;探索其潜在的应用可能。通过与其他驱动方式的比较,选择绳驱动的方式来控制软体机器人操作臂,确定操作臂的基本结构。基于分段恒曲率模型,对软体操作臂进行运动学分析,研究了驱动空间与关节空间之间、关节空间与任务空间之间的映射和逆映射关系。通过MATLAB进行了软体操作臂的工作空间分析和运动性能仿真。开发搭建了实验样机平台,包含上位机控制软件、运动控制系统、机械台架。针对影响软体操作臂性能的多种因素,通过制作不同规格参数的操作臂及改变外部实验条件,进行了多组对比实验,根据实验结果,对软体操作臂的结构和参数进行了优化设计。根据软体操作臂实验值与理论值的差异,对其控制模型进行了一定补偿。在单变量条件下和多变量条件下,分别使用曲线拟合和BP神经网络的方法,对软体操作臂的运动进行了补偿控制。通过实验验证了控制模型补偿的有效性,将单节软体机器人操作臂的控制模型推广到多节,并进行了多节软体机器人操作臂潜在应用场景的实验。