在接触性作业中,机械臂末端微小的位置偏差就可以导致巨大的接触力,对机器人和目标物造成损坏,因此必须添加接触力的控制功能来提高机器人的有效作业精度。本课题以智昌川崎RS010N机器人为对象进行机械臂末端力/位置控制关键技术的研究,建立了机械臂末端力/位置模糊阻抗控制系统,以提高机械臂的柔顺性,增强系统对作业环境的适应能力,实现作业精度要求。本课题的研究工作如下:(1)建立智昌川崎RS010N机器人动力学模型并将其线性化,以此为基础设计机器人动力学参数辨识实验,准确地辨识出机器人动力学参数,以保证得到较为精确的机器人动力学模型。在辨识实验的设计中为提高辨识参数的精度,以观测矩阵的条件数为优化目标对激励轨迹进行了优化;辨识算法采用差分进化算法,针对此算法搜索能力与开发能力相矛盾的现象对其变异策略和交叉策略进行了优化,并使用测试函数对算法的全局搜索能力和开发能力进行了验证。(2)针对机械臂在实际作业过程中的受力情况,为保证机器人在自由空间与约束空间都能正常工作,进行机械臂末端力/位置阻抗控制系统的设计。为提高机器人位置控制性能,针对快速幂次趋近律滑模控制方法轨迹跟踪收敛速度较慢的问题,提出了一种基于新型幂次趋近律的滑模控制方法并使用Lyapunov函数对其进行稳定性判定,设计实验验证了该方法在机器人系统中的鲁棒性和有效性;以基于滑模控制策略的位置控制器为基础,设计了基于位置的阻抗控制系统并搭建Simulink模型,进行仿真实验对机械臂力/位置控制性能进行了验证。(3)针对阻抗控制系统不能适应非确定作业环境的情况,设计基于模糊控制策略的阻抗控制系统。参照阻抗参数特性设计模糊控制器,搭建模糊阻抗控制系统模型,进行仿真实验分析了环境刚度的改变对机械臂力/位置跟踪性能的影响。