近些年来,软体机器人凭借其简单的结构、多自由度、低噪声、环境适应性强等优势在许多领域快速发展。伴随而来的是对机器人驱动器更高的要求,而传统的驱动器如减速电机等刚性机构已不能完全适应这些新的设计要求,因此寻找合适的驱动器成为了关键问题。介电弹性体材料(Dielectric Elastomer,简称DE)属于介电型电活性聚合物(Electro-active Polymer,简称EAP)的一种,作为一种新型的智能材料,由于其变形大、响应速度快、能量转换效率高等特点受到广泛的关注。DE材料制作而成的各种多自由度、柔韧性优越的驱动器,为软体机器人提供一种新的驱动方式。本文完成的工作主要有:(1)分析了介电型EAP圆柱形驱动器的工作原理,并且针对弹簧支撑的圆柱形驱动器在直线输出时的弯曲问题,设计了一种以柔顺导向机构为支撑的圆柱形驱动器。对其中的柔顺导向机构建立伪刚体模型,并进行了相关实验证明理论的可靠性。搭建了双轴拉伸实验平台,通过DE材料的拉伸实验拟合出关键材料参数,并且详细阐述了驱动器的制作流程。(2)根据拟合出的材料参数,利用Yeoh应变能密度函数模型描述DE材料的本构模型,为后续的工作提供理论支撑。通过分析介电型EAP圆柱形驱动器在加载电压下的受力与变形情况,推导了驱动器的数学模型,并利用MATLAB软件求解不同结构参数对驱动器输出的影响。根据驱动器理论模型,在相同的结构参数下对比弹簧支撑与柔顺导向机构支撑驱动器的输出能力。最后,搭建实验平台进行实验,证实了数学模型的准确性。(3)根据蠕虫的移动方式,设计了一种基于介电型EAP圆柱型驱动器的管道行进机器人。详细介绍了机器人在管道中的工作过程,并设计了机器人的导向机构。导向机构保证机器人单向移动,可以通过改变驱动器的加载电压而转换其工作状态,对其中的关键参数进行优化并计算出控制电压。制作机器人样机,并搭建管道实验平台,测试机器人在直线管道中的工作情况。