负载力不足是限制软体抓持机器人工程化应用的最大问题之一,长期处于系留时代阻碍了其在重大领域应用,同时这也是整个软体机器人领域面临的共性难题。聚焦软体抓持机器人大负载与无系留理论技术挑战,提出了基于仿生封闭环机理的软体抓持结构设计方法及其无系留技术,旨在创造柔顺性好、安全性高、适应性强、灵活性优、经济性佳的高性能软体抓持机器人,为解决软体结构大负载与无系留共性难题提供新思路与新方法,促进刚柔软机器人联合发展与应用进程。主要研究内容如下:（1）针对大负载软体抓持结构设计方法难突破、典型构型难创成的基本现状,提出满足软体材料稳定受力取向的封闭环软体抓持结构新概念。通过动物界抓持行为普查计划,全面分析捕食、寄生、运动、建造等行为,综合出具有抓持效应的仿生模型库,并基于可拓层次分析法进行量化优选。构建融合封闭环结构和生物抓持模型的仿生封闭环软体抓持结构构造方法。（2）基于仿生缠绕模型提出径缩型封闭环软体抓持机器人创成方法,研发兼具大负载与柔顺性双重优势的仿生缠绕机器人。针对大负载软体抓持结构非线性耦合强、变形规律性弱、特征一致性差的基本特征,基于变形引导和特征单元提取策略来建立运动/力行为解析模型。面向非结构环境和非合作目标操作,基于柔性力感知技术集成接触力传感功能,从柔顺性、大负载、力感知等多技术层面保证高可靠性软抓持和高适应性软交互。（3）基于仿生吞食模型提出轴缩型封闭环软体抓持机器人创成方法,研发具备“柔尖细锐窄热”目标灵活操作能力的仿生吞食机器人。通过轴缩型与径缩型封闭环软体抓持结构的融合方法,大幅度提高仿生吞食机器人负载力水平。针对高柔顺结构变形复杂、运动规律一致性差、理论模型难统一的基本现状,基于变形引导和目标特征分类提取策略来构建运动/力行为解析模型。聚焦软体机器人极端环境作业能力弱的不足,通过灵活选用柔顺介质来拓展仿生吞食机器人的耐高温、耐破坏、耐挤压极端性能。（4）面向大负载软体抓持机器人高负重比无系留挑战,基于高效仿生缠绕结构提出无系留软体抓持机器人创成方法,建立高能效软体缠绕结构勒紧力模型,研发大负载无系留仿生缠绕机器人,实现大工作空间作业,达到无系留软体抓持机器人负重比领先水平。基于刚性驱动与柔顺结构融合设计策略,研发高负重比的无系留仿生吞食机器人。为高性能无系留软体抓持机器人的研发提供了理论与技术参考。（5）面向封闭环软体抓持机器人在大型化、高效率和全姿态大负载方面的共性难题,基于刚柔软联合设计策略,研究大口径全姿态大负载仿生缠绕机器人的设计方法,并开展人体抓持操作实验。基于循环拨片结构,研究刚软耦合型高效吞食结构的设计方法,并开展水下多类活体生物捕获实验。（6）面向多指型软体抓持机器人负载力难突破的基本现状,基于仿生封闭环机理提出可锁定软体抓持机器人创成方法,研发可实现人体抓持操作的样机。构建多指封闭环软体抓持机理模型,形成可锁定软体抓持结构力学行为解析方法,为开放式软体抓持机器人的封闭环设计提供了新思路和新方法。