在科技发展的今天,软体机器人在各个领域中获得了越来越多的应用,特别是在一些地形复杂或环境恶劣的情况下,如管道探索、孔洞或者墙缝等,使用软体机器人代替人类工作即高效又安全,但其自身构型无法改变。假如针对每种环境设计各式的软体机器人将产生资源浪费,而模块化软体机器人由一个或多个组成,其自身变形能力强,运动形式丰富。当模块化的概念与软体材料互相结合,两者又碰撞出了激烈的火花。作为最新最前沿的机器人概念,它同样也面临着一些严重的问题,例如软体模块的结构、驱动方式和运动规划算法等。本文通过前人的经验构建了一种软体模块,设计了一套对应的简易控制系统,并通过Voxcad软体物理引擎开发了一款软体模块化机器人运动学仿真软件。并且其结构更适合自重构的功能。对于软体模块而言,设计其正方体结构,在周边十二条棱上内部均嵌有圆柱形磁铁。然后对其模型进行理论分析,在ABAQUS软件中进行运动学仿真,以确定设计参数满足实验的需求。最后为该软体模块设计了小批量生产的模具,在保证质量的前提下通过3D打印制作出了实物。对于控制系统平台,本设计建立了软体模块的闭环反馈控制系统。从硬件的选型开始,例如微控制器,气压传感器和气体通断电磁阀等,到设计驱动电路和电源管理电路并制作出PCB板,自定义了一套控制气压的串口通信协议并且调试成功。在最后通过控制算法增量式PID实现了气压的闭环反馈控制。对于软体运动学仿真软件,集成了比较成熟的Voxcad物理引擎,研究了一款适用于可重构软体模块化机器人的运动学仿真软件。以QT界面平台为基础,构建了一套独立的Ribbon风格界面UI,嵌入OpenGL流行的图形库来显示软体模型,以XML标记语言进行软体模型参数和仿真环境参数的记录与设置,辅以Zlib库对大数据流的高效处理提高了对遇见占用空间大的数据模型读取速度,实现了稳定的具有鲁棒性的和兼容性的高集成实时仿真功能。软件基于对象编程,可以轻松进行功能扩展并且移植方便,可以供后人进行改进。论文的最后进行仿真软件的实验和软体模块实验平台的实验。在仿真软件中进行了单软体模块的动力学仿真,仿真结果比较符合实际的运动;又进行了三个软体模块的运动仿真,以控制器为正弦函数的表达式形式为驱动进行横波运动,得到了运动距离随时间变化的曲线。随后,在实验平台上,分别进行单模块和三模块的运动实验来进行展示,同时也进行了软体模块体积与气压关系实验,初步印证仿真软件的可用性。