软体仿生机器人与刚性仿生机器人相比,更接近生物的真实力学特性,可以天然地适应与环境之间的交互,如跳跃奔跑过程中的接触碰撞交互、抓取过程中的力交互等。此外,软体仿生机器人通过大变形来实现大位移,不需要运动变换机构,因此结构简单,有利于实现机器人的轻量化及敏捷的动态性能。本文利用介电弹性体驱动,研究可以实现跑动的软体机器人,以期在软体仿生机器人动作模拟、力学分析等方面开展预研,为后续的深入研究打下基础。具体研究内容如下:参考奔跑型运动方式的动物体结构并结合介电弹性体关节目前的驱动能力进行机器人结构方案设计,并对方案在理论上和实验上进行可行性分析。具体路线为:建立静力学方程,在理论上对可跳跃能力进行可行性分析;在此基础上,初选结构参数完成结构方案的可行性实验验证。建立仿生机器人运动的动力学方程,并完成相应的算例分析和仿真分析。具体包括:利用Simulink分析运动过程中的实验参数随时间的动态变化。采用Adams软件建立机器人刚体模型和刚柔耦合模型对运动过程进行了动力学仿真和处理,将实验得到机器人运动参数与仿真分析的数据进行定性对比,在理论层面上分析动力学分析结果与实验数据之间的误差。对介电弹性体驱动关节在结构和制备工艺上进行改进,以期在输出力矩、电致应变、可靠性等方面具有更好的综合性能。具体包括:根据弯曲梁理论公式给出输出力矩增大的理论依据,采用不同的制作工艺改进驱动器结构,搭建实验平台测量了两种DE驱动器的电致应变及输出力矩值,通过多组实验证明改进结构综合性能的优越。将改进的介电弹性体驱动关节驱动器应用于仿生奔跑机器人研究,并结合动力学分析结果对机器人结构进行改进。研究软体奔跑机器人的制备工艺,完成机器人运动性能测试、路面适应能力测试及负载能力测试,并与同类机器人的运动性能进行比较,以发现所研究的软体奔跑机器人的优势和不足。