随着社会的不断发展,机器人的应用领域正在不断扩展。夹爪作为机器人与外界环境交互的重要媒介,一直都是机器人领域研究的重点之一。柔性夹爪相比传统的刚性夹爪,具有较高的灵活性、环境适应性和人机交互性,可以实现对易损、易碎物体的无损抓取,广泛应用于协作机器人非结构化场景。然而,在非结构化环境中,柔性夹爪难以建立精确的抓取模型,因此需要利用视觉识别信息和触觉感知能力,开展针对未知目标物体的抓取操作研究。本文以气动柔性夹爪为研究对象,从柔性材料选择、材料参数确定、柔性手指结构设计、弯曲变形特性分析、制作工艺以及整套视触觉融合操作系统的搭建等方面展开研究。论文的主要研究内容如下:（1）对柔性夹爪驱动方式及驱动结构的特点进行了分析对比,根据当前机器人场景应用需求及抓取对象,选取了适合该场景的柔性夹爪驱动方式及驱动结构;选择制作该夹爪的柔性材料,分析了几种描述超弹性材料力学性能的本构模型,并基于拉伸试验确定了本构模型中的材料参数。（2）基于Abaqus有限元仿真平台,分析对比了气囊形状、壁厚、宽度、高度、间距、气囊数量等关键结构参数对柔性手指变形特性的影响规律,最终确定了柔性手指的相关尺寸参数。（3）基于虚功原理和力矩平衡原理分别对柔性手指单个气囊以及整根手指的弯曲角度建立了数学模型,分析了气动柔性手指弯曲角度与输入气压和手指结构参数之间的关系。（4）设计柔性手指的浇注模具,并使用3D打印技术对模具进行制作,采用Dragon Skin 30硅胶对柔性手指进行浇注,对于制作完成的柔性手指进行性能测试;并设计了两款可自动调节柔性手指抓取间距的夹爪。（5）对视触融合抓取操作系统进行搭建,主要包括柔性夹爪触觉感知系统的搭建、视觉识别系统的搭建、气路控制系统的设计。最后在Sawyer协作机器人平台上,通过对未知目标物体进行识别抓取试验,验证了整套操作系统的可行性。本文的研究内容为机器人对未知目标物体的抓取提供了可行的思路与方向,为解决机器人末端执行器的安全和兼容性问题探索了新的道路,对推动柔性夹爪的实际应用具有重要意义。