近年来,社会各行业都处于飞速发展中,生产生活随之发生了巨大变化。在物品生产过程中,自动化水平不断提升,生产线柔性化需求更加强烈,在部分场景中机器人与人的物理隔离被打破,机器人成为人的协作者。机器人同时也进入到餐厅、办公室等公共场所及家庭中。这对机器人的末端执行器提出了高适应性、高安全性的要求。使用气动网格构型(Pneu-Nets)的软指机械爪是目前在这两方面表现优异的机械爪之一。该软指由硅胶材料制作而成,具有主动适应多种物体形状和本质安全的特点。但由于全部使用硅胶材料,导致其在水平方向抓取物体时侧向形变大,降低了有效负载,限制了其应用范围。针对此问题,本文提出一种刚柔复合软指方案,并对其进行了性能分析。本文首先介绍了刚柔复合软指方案原理,并详细介绍了其对应的结构设计及制作过程。为接下来对刚柔复合软指进行各方面的性能分析,又将其集成设计为刚柔复合单指模块、刚柔复合二指机械爪、可变结构刚柔复合三指机械爪,介绍了其相应的结构设计。研究了刚柔复合软指的横向性能。在运动学上,使用刚柔复合单指模块针对刚柔复合软指通过建立数学模型、仿真分析、实验测试的方法研究了气压与软指指面位置的关系。在力学上,采用实验的方法研究了气压、指面距离的变化与所输出指尖力的关系。为刚柔复合软指的应用和控制打下了基础。研究了刚柔复合软指的侧向性能。使用两种二指机械爪针对其水平抓取玻璃杯进行了对比研究,包括侧向受力分析的对比、侧向负载量的实验对比、侧向倾斜形变角度的实验对比。说明了本文所提的刚柔复合软指方案相比纯软指方案在水平抓取时侧向倾斜形变角度减小、负载量提升至原来的2-3倍。研究了刚柔复合软指对抓取对象的适应性。使用可变结构三指机械爪搭建了完整的控制系统,介绍了其硬件组成与控制逻辑。为将其应用领域扩展到移动机器人上,又提出一种小型可移动气动控制方案。选定抓取对象,分别进行了三种抓取模式下的抓取实验,说明了本文所提的刚柔复合软指具有优良的抓取适应性。