软体机器人具有自身环境适应性强、人机交互安全、高度灵活的特点,迅速且广泛应用于军事、医学、工业、灾后救援等领域。目前国内研制的仿蛇形机器人大都采用刚性材料制作,存在运动模式单一、仿生还原度低的问题,为此本文提出一种纯软体材料制作的高仿生性多运动模式气动软体仿蛇形机器人,该机器人可实现蜿蜒运动、直线运动以及伸缩运动三种运动模式。本文的主要研究内容如下:（1）通过对自然界中蛇类的生物结构、运动原理及不同运动模式的研究分析,设计了一款多运动模式仿蛇形软体机器人,分别对机器人头部、颈部、躯干、尾部以及鳞片进行了详细设计,确定机器人移动机构并提出一种新型内嵌气路设计方案。（2）建立机器人的运动学模型与动力学模型。对机器人驱动器的变形机理进行研究,分析蜿蜒运动模式下机器人运动过程中的受力情况,规划机器人直线运动模式与伸缩运动模式下的运动步骤,得出直线运动中机器人速度与位移的关系以及伸缩运动角速度与角加速度的关系。（3）通过对驱动器进行弯曲变形和伸长变形的仿真模拟研究,获得了机器人驱动器内腔可通入压强的范围值。根据对不同形状内腔与不同壁厚的驱动器进行的多组仿真实验,确定了仿蛇形软体机器人的最优内腔形状与壁厚。（4）按照模具设计、模具制作、部件浇筑、粘接成型的工艺流程完成了机器人整机制备。通过设计气动系统与电气回路完成机器人实验平台的搭建。基于驱动器型腔的变形机理与三种运动模式的运动原理分析,设计运动测试实验方案,研究机器人运动周期及通入型腔压强对运动的影响。完成了单段驱动器的伸长与弯曲变形特性实验,验证了理论与仿真分析的结果,根据机器人三种运动模式的运动测试实验结果,证明本文所设计的仿蛇形软体机器人可以实现三种运动模式,且运动情况与自然界中的蛇类一致。