目前新能源电车的发展日新月异,并且自动驾驶技术相继示范运营,驱动着自动充电技术异军突起。但是同人工充电相比,用于实现充电枪自动插接的机械臂是刚性的,一旦车辆的位姿发生变化,就可能造成充电臂的损坏,尤其在无人立体车库等车辆存在移动过程的场景中。为了解决上述问题,针对本文中所使用的蛇形臂,提出了两种针对不同充电阶段的蛇形臂位姿调节技术,使蛇形臂在汽车发生位姿变化时能够进行适应性的调整,保护蛇形臂不受损坏。为了实现基于惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,以下简称IMU）反馈的位姿调节策略,建立了基于矩阵变换和Denavit-Hartenberg法（即D-H法）的蛇形臂正向运动学模型,又提出了蛇形臂逆向运动学的特殊求解方法,之后在建模软件中对运动学的进行了验证。完成了基于Mahony互补滤波算法的蛇形臂末端姿态解算,通过加速度计对陀螺仪进行补偿,得到了较为精准的末端角度值;最后,通过悬臂梁的弯曲模型来模拟柔性枪头的弯曲,得到了在不同弯曲角度值时,蛇形臂竖直方向应该调节多少距离。对基于放松绳索的位姿调节策略中所需要用到的蛇形臂绳长模型和绳力模型进行了分析。使用向量法来建立蛇形臂的绳长模型,将绳索分为多个绳段并在对应的坐标系中表示,绳段向量的模长之和即为绳索的长度。然后蛇形臂简化模型的基础上,使用拉格朗日法建立了蛇形臂的动力学方程,能根据该方程计算出蛇形臂处于不同状态下的关节转矩。之后完成了蛇形臂绳力的分析,分析了绳索在不同接触点对蛇形臂的作用力,计算出绳索应该保持何等的张力,才能使蛇形臂在重力下保持静止。最后完成了两种控制系统中软硬件部分的设计工作,包括芯片的选型和通讯协议的选择设计,然后对两种控制系统的软件流程进行了设计。之后搭建了蛇形臂的实验平台,对两种控制系统的效果进行了验证,在发现基于IMU反馈的位姿调节系统的运动轨迹不符合预期时,找出误差所在的原因后进行了修改,修改后的控制系统实现了将柔性枪头调节为水平的目的,随后验证了基于放松绳索的位姿调节系统的实际效果,结果表明放松绳索后蛇形臂可以实时跟随车辆位姿的变化而变化,并且拉紧绳索后蛇形臂可以恢复为正常状态,达到了预期的效果。