抓取是一种典型的机器人末端操作形式,在分拣装配、农业采摘、灾难救援、微纳操作等领域具有广泛应用,如何对多规格、不确定的操作对象实现稳定、安全的抓取操作是机器人技术中的关键难题之一。夹持器主要用于目标物体的夹持、搬运、放置,是机器人抓取操作执行机构的主要实现形式。从机构学的角度,驱动单元数少于自由度数量的欠驱动机构具有良好的形状自适应性;而柔顺机构具有免装配、无摩擦磨损、高精度等优点,已成为精密工程、仿生机器人等领域末端执行机构的主要实现形式。从控制的角度,通过合理设计主动控制算法,可以进一步提高机器人抓取机构在非结构环境中的交互安全性与操作可靠性。本文正是在该背景下,对自适应柔顺欠驱动夹持器的设计与控制进行研究:（1）通过将刚性欠驱动夹持器与柔顺机构、柔性材料相结合,设计了一种新型的多模式柔顺欠驱动夹持器,提升机器人抓取操作末端执行机构的自适应性与通用性。该夹持器具有两种夹持模式,分别为两点夹持与包络夹持。基于伪刚体模型法,对不同的工作模式进行了静力学分析,以建立了输出夹持力与输入载荷之间的解析关系,对于包络夹持模式,通过设计了一种算法以确定静平衡位置。进而,基于梯度下降法,构造结构参数的多目标优化模型,以最大化多模式夹持力。通过动态仿真软件与有限元分析分别对两夹持模式、夹持力的建模、以及优化算法的有效性进行仿真验证。（2）设计了一种具有自动切换跟踪模式能力的自适应阻抗控制算法,用于控制所设计的新型柔顺欠驱动夹持器,以实现针对不确定的抓取对象自适应调节多模式操作下的力位参数。通过利用所设计的力传感系统,同时实现夹持力检测与感知夹持力模式,为控制策略提供反馈信号。通过推导柔顺夹持器的运动学模型,以建立夹持进给量与目标电机转子位置的关系。基于递归最小二乘法与线性二次调节器,设计出了一种基于最优控制的阻抗控制算法,该算法能够根据评估获得的物体刚度,自适应分配轨迹跟踪与夹持力跟踪的权重。然后,设计出了相应的夹持控制策略及对其进行鲁棒设计,并进行了仿真验证。（3）对所设计的新型柔顺欠驱动夹持器及优化自适应阻抗控制算法进行实验验证。对于机构设计方面,通过设计相应的夹持器样机与搭建了力测量平台,验证夹持力建模与优化算法的有效性,并通过执行各种抓取实验进一步的验证了夹持器各种工作模式的有效性、夹持的稳定性与具有保护易损物体的能力。对于夹持器控制方面,通过搭建了夹持控制实验系统,并开展多种的夹持控制实验,以验证了控制算法的优点与在两夹持模式下进行自适应夹持的有效性。