在机器人执行磨削、搬运、康复、装配等任务时,机器人与环境(人或被操作物)的交互需具有一定的柔顺性,以避免对机器人或环境带来伤害。串联弹性执行器(SEA)具有输出阻抗低、后驱动性好、抗冲击性好、传力平稳、能量效率高等优点,是重要的被动柔顺控制器件;而阻抗控制是重要的主动柔顺控制方法,可利用力反馈通过一定的控制策略主动控制作用力。因此,研究基于SEA驱动的柔性机器人阻抗控制方法,可利用主被动柔顺控制协调提高交互的安全性,具有重要的价值。目前在刚性机器人阻抗控制已取得大量成果,但在SEA驱动柔性机器人阻抗控制方面结果较少。本文基于奇异摄动法、动态面法为柔性机器人设计了常阻抗、变阻抗控制策略。本文的主要研究工作和贡献概括如下:1)基于奇异摄动法为SEA驱动柔性机器人设计了非线性阻抗控制。在构建阻抗参考轨迹的基础上,将阻抗控制设计问题转化为一类特殊的轨迹跟踪问题。然后,利用奇异摄动法将柔性机器人控制系统分解为快变、慢变子系统,分别设计两子系统的控制律保证子系统的指数稳定,并将子系统控制律进行组合构建非线性阻抗控制。最后,利用Lyapunov理论,得到了阻抗误差的收敛性,从而保证了期望常阻抗动态的实现。通过仿真分析验证了该阻抗控制的稳定性和有效性。2)提出了一种基于动态面的自适应一阶变阻抗控制。首先,提出了变刚度、变阻尼的约束条件,保证了一阶变阻抗动态的指数稳定性。然后,在构建阻抗参考轨迹的基础上,将阻抗控制设计问题转化为一类特殊的轨迹跟踪问题。基于动态面法,设计了SEA驱动柔性机器人的自适应变阻抗控制,实现了期望一阶变阻抗动态。最后,利用Lyapunov理论,得到了阻抗误差的一致最终有界,从而保证了期望一阶变阻抗动态的实现。通过仿真分析验证了该阻抗控制的稳定性和有效性。3)提出了一种基于扰动观测器的柔性机器人二阶变阻抗控制。首先,给出了二阶变阻抗参数的约束条件,保证了期望二阶变阻抗动态的指数稳定。然后,设计了扰动观测器,实现了对低频的外界扰动的有效估计。在构建阻抗参考轨迹的基础上,将阻抗控制设计问题转化为一类特殊的轨迹跟踪问题。利用奇异摄动法将柔性机器人控制系统分解为快变、慢变子系统,分别设计两子系统的控制律保证子系统的指数稳定,并将子系统控制律进行组合构建非线性阻抗控制。最后,利用Lyapunov理论,得到了阻抗误差和观测误差的收敛性,从而保证了期望一阶变阻抗动态的实现。通过仿真分析验证了该阻抗控制的稳定性和有效性。