与传统的由连杆和关节相连接的刚性机器人不同,软体机器人是一种由柔性材料制成的具有无限多个自由度的机器人。具有超强的环境适应性和灵活性,以及良好的人机交互能力。物品抓取一直是机器人一个重要的应用方向,随着工业自动化的大力发展,对物品的抓取变得越来越多样化,所以软体抓手的研究就显得非常重要。本文利用气动驱动的方式设计了一款气动软体驱动器,并设计出一款气动可调节抓取直径的软体抓手。本文主要内容和取得的主要成果如下:首先,在深入分析软体驱动器的驱动方式和材料选择的基础上,确定利用气动方式以及利用硅胶制作驱动器。通过不同材质的柔性材料的组合,通入气体后,可以控制软体驱动器的运动方向。由此设计出软体驱动器的应变层和约束层,并设计一款可以改变抓取直径的夹具,利用Solid Works软件对软体抓手进行仿真模拟。其次,利用分段常曲率法对软体驱动器进行运动学建模,分析软体驱动器内弯侧末端中心位姿与关节变量的关系、关节变量与欧拉角之间的关系。对软体驱动器上的气腔进行建模分析,获得弯曲角度与气体压强之间理论关系。利用ABAQUS软件对软体驱动器进行有限元分析,优化软体驱动器的设计,比较了理论计算下与有限元仿真下软体驱动器弯曲角度和气体压强之间的关系,验证理论建模的正确性。然后,研究制作气动软体抓手的材料和设备选型,利用3D打印技术和硅胶浇灌技术,制作了软体驱动器应变层和约束层、软体抓手的顶层夹具,并对三个部分进行了组装,完成软体抓手的制备。介绍设计的气动控制系统,为抓取实验做准备。最后,设计气动控制系统,搭建测试实验平台。验证软体驱动器弯曲角度和压强之间的关系。对软体抓手抓取直径、抓取质量、抓取不同物品的自适应性进行了测试,验证软体抓手性能的优越性。根据实验结果可知气动可调节抓取直径软体抓手可以对不规则易碎柔软物体实现稳定抓取,在果蔬采摘,工业自动化等方面有着广阔的应用前景。