软体机械手在抓取易碎、不规则等物体方面具有独特优势,针对软体机械手开展研究具有重要的理论和应用价值。本文研究了气网型执行器和软体手的设计、建模和特性研究。主要工作如下:设计了一种具有夹取和包络两种抓取模式的双指软体手。该软体手由两个双模块可变腔室高度的气网型执行器组成。与其他气网型执行器相比,可变腔室高度的执行器具有更大的输出力。通过控制两个模块的气压,气动执行器可实现夹取和包络抓取等运动姿态。在夹取抓取中,气动执行器的高度被动柔顺性使得其与物体具有更大的接触面积,能够实现与物体垂直平面接触,提高了抓取可靠性。夹取抓取适合于中小型物体的抓取。而在包络抓取中,气动执行器成为可变腔室高度的气网型执行器,具有更大的抓取力,适合抓取大尺寸和中空的物体。该软体机械手可克服常规软体机械手的抓取不对称问题。为提高气动执行器的输出力,设计了一种绳索气动双驱动的软体执行器,双驱动不损坏执行器且极大地提高了其输出力。建立了弯曲气网型执行器的分析模型,该模型将输入压力与自由空间内的气网型执行器的弯曲角度和尖端力联系起来。考虑执行器间隙层的挠度,对执行器的弯曲角度进行了研究。此外,考虑在外加压力下执行器的气动平衡力矩,对执行器的尖端力进行了讨论。并且,该模型将腔室侧壁的变形视为非线性超弹性膜的变形而不是刚性板的变形。开展了有限元分析和试验研究,结果表明,该分析模型可以有效地预测气网型执行器的弯曲角度和尖端力。基于有限元分析方法,分析了气动执行器的弯曲角度和输出力,讨论了夹取抓取中气动执行器与物体的接触力和接触面积等。通过抓取对比实验证明了所设计的软体机械手能够垂直平面抓取物体,具有更好的抓取能力。实验表明该两指软体机械手可实现对不同形状和体积物体可靠抓取。