中国社会正步入人口老龄化阶段,中老年人罹患脑卒中疾病的患者日益增多;交通意外与工作事故也带来大量肢体运动功能受损患者;日常运动损伤以及长时间的伏案键盘操作也造成大量手/腕部关节劳损的患者。手腕的康复训练是众多肢体运动功能受损患者康复治疗过程中不可缺少的环节。针对这一现实需求,结合人体手腕运动特点,本文提出一种面向人体手腕康复训练,集驱动-感知一体化的软体致动器设计与运动学建模方法。针对本文提出的具有空间多向弯曲能力的双气腔软体致动器,结合有限元仿真手段,分析了致动器结构参数对弯曲性能的影响,建立了致动器的综合曲率与双腔气压之间多元回归模型。设计了植入式的PMMA柔性光纤传感器,建立了双腔气压差参数、光损耗参数与复合弯曲角度的映射模型,实现了用一根光纤对屈伸和侧摆形成的复合弯曲状态的解耦测量。设计了用于腕部康复训练的穿戴式柔性外骨骼装置,从弯曲角度和输出力两个方面测试了该装置的有效性。主要研究内容如下:（1）分析了人体手腕的骨骼结构与运动模式,明确了腕部功能障碍患者的康复需求,确定了手腕康复外骨骼的运动模式及运动范围,提出了具备多方向弯曲能力的网格式双气腔软体致动器设计原理,通过有限元仿真优化方法获得了弯曲能力最优的软体致动器的结构参数。（2）通过对致动器在多种弯曲模式下运动状态进行有限元仿真,采集致动器内部特征点在弯曲运动过程中的坐标变化数据,通过最小二乘拟合,建立了致动器的运动状态与输入气压之间的函数关系。（3）设计了植入式的PMMA柔性光纤传感器,根据致动器结构确定了传感器的布置方案。设计了基于惯性测量系统传感器标定方法,利用致动器双腔气压差和光纤传感器的输出信号,建立了表征致动器在复合弯曲状态下的屈伸角度和侧摆角度解耦模型。（4）设计了面向手部康复训练的可穿戴式腕部康复装置,并在人体以及假肢手的手腕上进行穿戴实验,测试了软体致动器有效输出力和辅助弯曲角度,验证了该装置在手腕康复训练中的应用潜力。