在工业自动化生产线中,常用各种夹持器作为物品的抓取、搬运装置。这些夹持器一般采用电机、液压或气动执行机构来驱动并通过不同的机械机构实现抓取动作,属于刚性夹持器,有较高的抓取力,但缺乏柔顺性,不适合抓取易碎易损且具有多种形状和尺寸的物体。近年来,软体夹持器由于具有柔顺性好、适合抓取易碎易损物品的特点,得到了越来越多的发展,但普遍存在总体尺寸大、刚度低、抓取能力小的问题,使其负载能力差。因此研究一种既有轻韧型的特点,又有较高的刚度与较好的负载能力的新型夹爪与夹持器具有广泛的实际意义与应用前景。针对这一问题,本文开展了以下的主要研究工作。首先对两类植物的生长特性作了分析与总结,在此基础上提出了夹持器的技术需求。选取缠绕型藤本作驱动器的仿生原型,选择珍珠梅作夹持器的仿生原型,设计出可实现新的抓取动作的仿植物软体夹持器,并确定了总体结构与抓取动作。接着对提出的气动网络型螺旋软体驱动器的变形特性与输出力特性进行仿真与试验研究。对影响驱动器产生螺旋运动的腔室角度和驱动器长度两个主要参数进行仿真分析;并对端面约束下驱动器的末端输出力进行了仿真;制作了软体驱动器的物理模型,并对其作特性试验测试。针对软体模型制作过程中出现的问题,提出了一种逐层一体式的制作方法并对软体夹爪进行制作。对软体夹爪的相关特性进行了试验研究,包括弯曲特性测试、末端输出力测试、弯曲刚度分析和响应特性测试,结果表明:弯曲角度可达84.4°;输出力可达15.54N;弯曲刚度可达6.25N/rad;响应时间为0.3s。单只夹爪的质量为26g,可以认为,该夹爪具有轻韧型的特点。最后,对仿植物软体夹持器的负载能力作试验测试,测试结果表明,软体夹持器的负载能力与输入气压成线性关系,当输入气压为130k Pa时,负载能力为929.81g,负载比为4.246。进行了软体夹持器的夹持试验研究,对各类不同形状、尺寸、材质的物体进行了夹持试验。试验结果表明,软体夹持器可对890g的球形物体实现可靠、稳定的夹持,负载比为4.06,与负载能力试验结果相近,可抓取厚度低至0.9mm的薄形物体,横向最大抓取范围可达130mm。与一般的软体夹持器相比,总体性能有了较大的提升。