软体执行器和软体机器人由于具有类似生物的柔顺性、连续的变形能力和良好的人机交互性,成为了当前学术领域研究的热点。而这些比刚性机器人更良好的特性很大程度上取决于所设计的材料、驱动方式和软体执行器的结构。对于软体机器人的设计制造,仿生学在这个过程中扮演了举足轻重的作用。此外,关键设计要素还包括:仿生理念、软体材料设计、驱动形式设计和仿生结构设计。本文所研究的仿生双杆攀爬软体机器人的设计灵感便是来源于自然界中的生物行为—“尺蠖”三步走的运动形式。通过结合聚丙烯、橡胶和乙烯醋酸聚合物(热熔胶)等软体材料、充气式的驱动形式以及折叠式的波纹管结构进行了软体机器人的设计、研发与测试。同时,基于模块化设计思想,该软体机器人由4个相同的弯曲软体执行器和1个伸缩软体执行器组成,能够在两根平行杆上进行垂直或水平攀爬。通过分析弯曲软体执行器和伸缩软体执行器的变形理论,设计了软体机器人类似“尺蠖”的三步走攀爬步态与控制策略。对此,本文着重研究了结构设计参数和外界环境因素对机器人性能的影响,主要贡献如下:(1)创新提出了一种双杆攀爬软体机器人,选择了一种性价比较高的聚丙烯材料制作出了弯曲软体执行器和伸缩软体执行器作为执行部件。(2)设计了不同结构的伸缩软体执行器,有全裹式和环形分布式两种,全裹式执行器比环形分布式具备更强的伸缩效果,可提高机器人攀爬效率近2倍。(3)测试出控制器驱动频率和攀爬杆件的直径同样会影响机器人的攀爬性能。机器人能达到最高的驱动频率为0.83Hz,横向攀爬速度约为18mm/s,同时具备攀爬杆件直径在10mm-35mm的范围,以当前尺寸攀爬直径25mm时,效率最高。该软体机器人不仅结构简单,而且研发成本较低,具备一定实际应用意义。仿生双杆攀爬机器人由于具有刚性机器人无法比拟的防水性、绝缘性和抗辐射性,可应用于深水,核电站和高压线缆等场景中。并且软体机器人的执行部件因其良好的自适应性可作为软体夹具应用于制造业中,从而在不需要任何力传感器等复杂控制的基础上对物体进行安全的分拣。此外,双杆攀爬软体机器人的设计与仿生设计理念深度融合,有望为仿生软体机器人的预研产品带来更多的设计灵感和启发。