仿生连续体机器人是根据触手、象鼻、舌头等生物体特殊的器官设计出的无脊柱连续型机器人。在面对一些柔软的目标物体,仿生连续体机器人与传统离散关节刚性连接机械手臂相比更加灵活,不仅能够像传统机器人采用末端执行器实现抓取,还能够利用机器人本身的柔性弯曲包裹住目标物体,确保减少物体的损伤。同时在面对复杂环境时,仿生连续体机器人的灵活可以避免与复杂操作环境产生碰撞,具有很好的工程应用前景。本文在分析和对比国内外现有工作成果的基础上设计了一种新型仿象鼻连续型机器人。根据象鼻的形状进行机器人机械结构参数的初步设计,确定仿象鼻连续型机器人的直径和总长度,并通过对连续体机器人弯曲形状的分析得到单节偏转角的节数关系。通过计算单个模块在二维坐标系和三维坐标系中始末状态的各参数之间的关系,确定单个模块的偏转角和其他结构尺寸。基于分段常曲率的建模方法对该机器人的正逆运动学问题进行分析,给出该机器人末端在弯曲空间内位姿与控制变量之间的关系,并给出仿象鼻机器人的MATLAB仿真结果。在微分运动学的基础上,给出了仿象鼻机器人的雅可比矩阵,为该机器人后续的控制设计提供理论基础。在SolidWorks中进行仿象鼻机器人的三维建模,通过ANSYS和Adams的联合仿真,得到单节的偏转角和该机器人整体的弯曲运动仿真,实现了该机器人在弯曲空间内不同姿态的运动,Adams的仿真结果与MATLAB中的理论值具有很好的吻合度,验证了该机器人运动学分析的正确性,表明了该机器人具有较好的运动灵活性。为降低电机输出转矩,对仿象鼻机器人的柔性元件进行尺寸优化和拓扑优化,得到新的柔性元件结构,并通过对优化后模型进行仿真,证明了优化设计的有效性。