软体机器人技术是机器人领域的前沿方向,在柔性制造、康复医疗、灾难救援等领域展现了良好的应用前景。相比于动作精准、负载输出能力强的刚体结构机器人,由软质本体结构及柔性驱动构成的软体机器人一般具有更强的人-机-环境安全交互能力。在遇到环境阻碍时,软体机器人可以自适应地改变身体形状,并在约束解除后恢复。然而,软体机器人极好的运动柔性也直接阻碍了操作精度及操作力输出能力的提升。这种“柔有余而刚不足”的特性,极大制约了软体机器人的应用能力。提升软体机器人“刚柔并济”的运动能力,即主动调节刚度的能力,是极其重要的。为此,本文围绕软体机器人的变刚度技术开展研究,提出了基于磁致变刚度原理的气动软体致动器,重点研究了致动器设计、刚度建模、制造工艺方法,实验结果显示软体致动器具备了快速、可逆、可控的刚度调节能力。具体的工作内容如下:（1）提出了变刚度气动软体致动器的结构设计和优化方法。结合磁流变弹性体的磁致变刚度效应和拮抗气动驱动方法,将磁流变弹性体材料作为软体致动器的本体材料,设计了具有变刚度能力的纤维增强型气动软体致动器和多腔体型气动软体致动器。通过有限元仿真,优化设计了纤维约束型气动软体致动器的结构参数,提高了驱动效率。（2）提出了变刚度气动软体致动器的刚度建模及参数辨识方法。通过将致动器简化为多种材料复合的悬臂梁,结合磁流变弹性体材料的磁致模量模型,建立了弯曲刚度的数学模型,分析了刚度特性的主要影响参数,提出了致动器刚度的参数辨识方法。（3）完成了变刚度气动软体致动器浇注制造及试验平台搭建。结合磁流变弹性体材料的磁致模量模型,制备了具有最佳刚度调节能力的磁流变弹性体材料,设计了基于3D打印工艺的浇注模具,通过浇注方法完成了致动器制造。设计开发了软体致动器磁场调节装置、气动驱动装置及控制系统等软硬件实验平台。（4）综合验证了变刚度气动软体致动器。首先,测试了致动器的弯曲性能和刚度调节能力,完成了刚度模型辨识,实验结果表明在平均65m T的磁场激励下致动器刚度提升约40%;其次,进行了基于视觉反馈的刚度主动调控下的致动器末端位置保持实验,结果表明通过磁致刚度主动调节可快速、可控地调节致动器的负载输出能力;最后,将多组致动器集成,验证了对多种不规则物体的抓取操作能力。本文所提出的基于磁致变刚度原理的气动软体致动器技术,具有快速、可逆、可控的刚度调控能力和高集成度的特点,为软体机器人变刚度技术提供了一种新的可行思路。