以折纸工程启发的柔性机器人结构,是利用折纸能通过折痕来将二维的平面展现空间中的三维折叠这一特性来使机器人实现多自由度的柔顺变形。折纸既可以由平面向内折叠,也可以从折叠状态向外展开,这使基于折纸思路的机器人能够实现更多的驱动形式。由压缩气体作为驱动介质的驱动器具有价格低廉、可控性好、抓取轻柔等优点,被很多研究者作为驱动器的驱动介质展开研究。本文基于折纸及气袋马达设计了一种由气袋马达驱动器串联的折纸式气动柔性臂,并对柔性臂的制作工艺、运动原理及输出特性进行了研究。主要工作内容如下:（1）为了实现柔性臂的柔性的接触及运动的柔顺性,将驱动气袋与折纸结合起来设计了一种气袋马达驱动器,多个驱动器采用连接器串联装配为柔性臂,通过向各个驱动器充入相同或不同的压力的压缩气体,使柔性臂产生不同的卷曲动作。（2）针对柔性臂驱动器的密封要求,设计了一种法兰接口,可以实现柔性臂的分级压力控制并保证了柔性臂的灵活性。采用TPU材料的膜料作为驱动气袋的基材、采用PLA材料3D打印折纸背板。探究了胶接法和线缝法两种驱动器的制作工艺使驱动器的气密性可靠、强度符合要求。（3）采用几何法建立了圆弧截面体积法的驱动器充气状态描述模型,得出驱动器在充气折叠运动中驱动气袋的膨胀体积随折叠角度变化的关系。设计实验并验证了数学模型的准确性,结果表明:驱动器的折叠运动有一定的范围、驱动器的驱动气袋的膨胀体积随折叠角的增大呈现线性增加的趋势。利用机器人D-H法建立了柔性臂的运动学模型,分析了驱动器折叠角度与柔性臂空间位姿之间的关系。（4）根据虚功原理,依据驱动器充气折叠时的气体做功分析了驱动器在静态下不同折叠角度时的输出转矩,建立了驱动器输出转矩大小和折叠角度及输入气压之间的关系,通过实验验证数学模型的趋势。通过拉格朗日公式建立了四级串联柔性臂动力学模型。