随着机器人技术的飞速发展,在家庭服务、工业生产等领域对机器人的要求越来越高,其中一方面就是对智能化和灵活性的要求。柔性机器人是近年来机器人领域创新的重要成果,智能材料在柔性机器人方面也得到了很好的应用,而柔性结构可以利用自身变形实现驱动,从而满足了机器人智能、灵活的需求。本文结合形状记忆合金弹簧和柔性结构的特点,设计出基于形状记忆合金弹簧和柔性结构的驱动模块,驱动模块具有良好的弯曲性能,对工作空间受限的环境具有独特的适应能力,具有广泛的应用前景。本文简要介绍了柔性机器人的研究现状以及柔性驱动器的特点。并结合形状记忆合金和柔性材料,设计出了基于形状记忆合金(SMA)弹簧驱动的柔性机械臂。所设计的柔性机械臂以柔性驱动模块为模块单元,模块化组装而成。探讨了基于3D打印和浇铸工艺的柔性驱动模块的制作方法,建立了基于几何分析方法的柔性驱动模块运动学模型。研究基于有限段法的柔性结构特性分析,通过设计实验与理论结果对比得出柔性结构的刚度。并且基于SMA电阻变化特性,建立了 SMA电阻自反馈控制系统,开展了柔性驱动器变形的参数化分析。进一步的,建立了柔性机械臂的多模态运动控制系统,实现了柔性机械臂的空间蜷缩抓取运动,验证了柔性机械臂灵活的空间运动能力。最后给出本文研究工作的主要结论,同时提出了一些后续研究工作,为设计出性能更佳的基于形状记忆合金(SMA)驱动的柔性机械臂提供了思路。