与传统机器人相比,软体机器人具有无限自由度与连续变形的特性,以及更强的人机交互能力,能够完成一些特殊环境下的工作,在社会服务领域以及工业生产领域具有广阔的应用前景,是目前机器人领域的研究热点。本课题针对现有软体机器人运动不稳定、爬坡角度小以及控制精度低等问题,提出了一种具有吸附能力的气动软体机器人,对机器人的结构、理论模型、仿真分析、运动特性以及变形控制进行了研究,具体研究内容如下:一.根据软体机器人的直行、转弯、爬坡等运动需求,提出了一种包含驱动机构与吸附机构的软体机器人总体技术方案,方案内容包括对驱动机构的气腔结构以及径向膨胀约束的研究;对吸附机构的结构研究;并最终确定了软体机器人的总体结构,分析了机器人的运动步态。二.对软体机器人的变形驱动进行了理论建模研究。在分析了超弹性材料特性的基础上,研究建立了软体机器人体节伸长变形和体节弯曲变形的理论模型,并结合仿真模型分析了三种不同形状气腔截面的驱动机构的变形特性,以及金属环分布密度对驱动机构变形的影响。三.对软体机器人工作特性进行了试验研究,包括吸附机构的吸附性能试验、驱动机构的伸长变形和弯曲变形试验、以及软体机器人的运动性能试验。试验结果表明:（ⅰ）机器人的最大体节伸长率达到160%,最大弯曲角度为24°;（ⅱ）机器人最大运动速度达到24mm/s;（ⅲ）机器人能在45°斜坡上实现稳定爬行。四.对软体机器人进行了体节伸长变形控制试验研究,控制方案包括基于理论模型的比例控制以及PID控制,结果表明两种方案的控制精度都在1%以内。