长期以来，关于材料的科学研究大多集中于硬材料领域。但是随着社会的发展，传统的硬质材料已经不能满足社会生产和日常生活的很多需求。我们知道，自然界中动、植物等生物体的主要结构大多属于软材料。与传统的金属、陶瓷等硬材料相比，软材料有其巨大的优越性。介电弹性体属于一种典型的软材料，它具有大变形、轻质量、高响应速率、高弹性能密度、价格低廉、易加工制造和良好的生物亲和性等优点。介电弹性体最初由美国斯坦福研究院从90年代开始研究，它能够在机械力和电场作用下产生大变形，实现机械能与电能之间的相互转换。利用这一性质，介电弹性体被广泛应用于制造驱动器、传感器与能量收集器等器件，其在机械、医疗、军工、航天等领域均具有巨大的应用前景。本文利用介电弹性体可以将机械能转换为电能这一性质，研究了其能量收集理论并进行了能量收集器的设计与组装。首先从软材料的力学角度着手，阐述基于热力学框架与连续介质力学模型的介电弹性体理论，从理论与试验两方面分析了Gent模型与Neo-Hookean模型两种不同的超弹性材料模型对于其本构关系的影响。其次，根据介电弹性体的五种失效模式推导了其失效时的控制方程，利用控制方程在力—位移与电压—电荷平面描绘了许用区域，随后在力—位移平面下计算了理论最大可转换能量；在电压—电荷平面下计算了最大可实现转换能量。再次，对于能量收集过程中的能量耗散效应展开了分析，考虑了粘弹性与泄露电流两种情况，其中粘弹性行为可以损耗掉输入的机械能，而泄露电流则可以损耗掉输出的电能，二者是能量收集过程中能量耗散的主要因素。最后设计并组装了一款能量收集器，它可以利用海浪的起伏对介电弹性体产生压缩，将机械能转化为电能。通过设计的能量收集电路，利用转换的电能使发光二极管发亮，从而直观的观察到了所转换的电能；并计算了每一循环所输出的能量。