提出由气动自折叠机械臂和气动关节构成的全软体空间捕获机器人方案.基于折纸理论设计气动自折叠机械臂结构初始构型,研究气动自折叠机械臂的驱动特性和负载性能;进行气动机械臂的充气驱动试验,得到气压-伸长量关系曲线;基于非线性有限元法,分析气动机械臂驱动过程的大变形和应力应变分布.结果表明,充气段和排气段的曲线均呈非线性变化,整个驱动过程的滞回曲线明显,验证了其充气驱动-排气自折叠的驱动特性.通过负载能力试验和仿真分析,评估气动机械臂的负载能力.随着设计气压不断变大,拉伸负载能力变小,滞回环变大,而抗压负载能力变大,滞回环变小.所研究的气动自折叠机械臂为实现全软体空间捕获机器人提供技术支撑.