机器人在社会生产中有着广泛应用。由硬质材料构造的机器人具有动力足、精度高等优点,但在复杂场景作业、医疗康复辅助等应用场景中其环境适应性与人体亲和性方面仍面临挑战。软体机器人的出现为应对此类挑战提供了新的思路。软体机器人系统主要由可承受较大变形的软材料组成,具有柔顺度好、抗冲击能力强等优点。不同于由电机-传动系统等硬质结构驱动的机器人,软体机器人由类似“人工肌肉”的功能软材料及结构提供动力,可在外界激励下产生变形并实现系统功能。作为一类典型的电响应功能软材料,介电高弹聚合物（Dielectric elastomer,DE）具有驱动应变大、响应快速、能量密度高等优点,有望为高性能软体机器人系统的研制及其在航空航天、深海探索、医疗康复等领域的应用提供支撑。如何从介电高弹聚合物的力电耦合变形机理分析出发,构造出具备高效柔顺变形及稳定控制能力的软体驱动结构,并实现其机器人系统在复杂任务环境中的可靠操纵,是该类功能软材料及软体机器人系统研究的关键问题。围绕该问题,本文的主要研究内容及结果如下:（1）在软体驱动结构建模方面,提出了一种针对介电弯曲叠层结构的力电耦合分析模型。该模型可计算介电叠层驱动结构的变形大小,分析不同载荷参数、材料参数以及几何参数对弯曲的影响。此外,在一定条件下简化该模型可得到驱动变形大小的显式计算公式,可对此类介电叠层结构快速估计驱动变形幅度;（2）在软体驱动器构造与控制方面,通过各向异性DE薄膜制作了介电叠层弯曲驱动器。其驱动电压降至百伏级,无需预拉伸即可实现弯曲大变形。针对该弯曲驱动器进行了动力学建模,分析其非线性大变形弯曲特性,进而实现了对驱动器基于模型的自适应控制器设计,可补偿非线性大变形驱动过程中的不确定性与非线性。（3）在复杂叠层结构驱动器的成型与应用方面,提出了一种基于熔融沉积3D打印的DE驱动器一体化成型工艺,直接生成形状复杂的弹性框架并集成到预拉伸的介电薄膜上而无需额外粘合剂,可实现复杂驱动结构的快速迭代设计。利用该工艺设计制造了两种电响应软体驱动器件,分别为软体抓手和软体机器鱼,并对器件进行了有限元分析和实验研究。（4）面向深海应用场景,集成开发了一款自适应静水压力的电驱控类鱼软体机器人。通过对深海低温高压环境下介电高弹聚合物的性能进行表征,验证了材料在极端深海环境中的驱动能力;开发了一种耐深水压驱动DE的微型电源装置,可以在高静水压环境下稳定输出DE软体驱动器所需的电压;设计了柔性扑翼DE叠层驱动结构,进行软体机器人的整体制造集成,并通过了深海环境模拟实验验证。在深海实地试验中,软体机器人在南海3224 m海深处完成了游动演示,并在马里亚纳海沟10900 m海深处完成了驱动演示。