仿生柔体机器人是从自然界的软体动物的生物学结构和运动中获得灵感,基于结构和运动机理等原理研发的新型智能机器人。辐射对称型的柔体机器人由于结构相对简单、模块化程度高、对工作空间受限的环境有着较强的适应力,具有较好的应用前景。本文基于海星、海葵、水母等辐射对称动物的形态结构和章鱼腕足运动机理的分析,结合形状记忆合金（shape memory alloy,SMA）功重比大、变形大、控制简单的特性,设计出一种SMA弹簧驱动的仿生辐射对称型柔体机器人,对其提出一种控制方法并进行实验研究,主要的研究内容及成果如下:（1）辐射对称型柔体机器人的结构设计。通过对辐射对称型海星的调研分析,总结出其生物学结构和陆地运动形态变化方式。参照海星的生物学结构设计出辐射对称型的柔体机器人;参照章鱼腕足的生物学形态及弯曲运动机理,设计了辐射对称柔体机器人的柔性机械足结构。（2）辐射对称柔体机器人的运动学建模分析。根据辐射对称柔体机器人的结构特点,合理地将柔体机器人的运动学模型简化为单个柔性机械足的运动学模型。通过分析柔性机械足的弯曲特性,提出了合理的假设,建立了柔性机械足的运动学模型。根据柔性机械足的运动学模型首先对其工作空间进行了求解,接着进行了正、逆运动学分析。柔性机械足的弯曲变形为低速运动,将其变形时的动力学分析简化为静力学分析,以单组SMA弹簧通电加热收缩为例对柔性机械足进行了分析,使用MATLAB求解得出了机械足弯曲角度和单组SMA弹簧驱动应力的关系图。（3）辐射对称柔体机器人控制系统设计及试验研究。根据实验分析得到的SMA弹簧驱动特性,采用脉冲宽度调制作为控制电加热功率的方式,使用比例积分算法、选取SMA弹簧的电阻作为反馈量对柔性机械足进行闭环控制。参考海星的运动方式设计了柔体机器人的运动机理,编写了机器人面对不同环境的多足协调控制策略,给出了柔体机器人在无障碍地形爬行、跨越障碍等情形下的运动控制策略。最后试制了辐射对称柔体机器人物理样机,进行了机器人多足协调控制实验。实验表明,柔体机器人样机能很好地执行设计的无障碍地形爬行的运动策略。