近年来,随着医疗技术的发展和老龄化社会的到来,软体机器人的研究越来越受到重视,特别是在微创外科、辅助康复系统等领域有着很不错的应用前景;在对仿人类手臂活动进行的研究中,软体执行器的研究也是机器人技术领域的重要课题之一。软体执行器通常由硅橡胶材料制成,这使其具有低的机械阻抗和对易碎物体的高适应性和高安全性,其中Micro-hand作为微型软执行器研究的主体,是一种可实现双向弯曲动作的柔性执行器。但软体材料和软体执行器本身固有的非线性给执行器的动力学建模和控制器设计带来了不小的挑战,所以此类研究具有非常重要的意义,而基于演算子理论的鲁棒右互质分解方法在处理非线性特性以及鲁棒稳定性等方面具有独到之处。因此,本文着重研究了:第一,本文以Micro-hand执行器（也称为微型软执行器）为研究对象,运用演算子理论对Micro-hand系统进行了数学建模,仅仅考虑输出（执行器弯曲角度）和输入（充气压力）之间的关系,而后针对既存文献中对执行器的橡胶半径恒定不变的缺点,结合运用递推最小二乘辨识算法对其进行了参数辨识,并进行了仿真验证。第二,能量转换存在于一切形式的非线性系统中。因此,本文基于无源性控制方法对Micro-hand系统进行了鲁棒控制研究,即综合运用无源性控制方法和鲁棒右互质分解方法设计了鲁棒无源性控制器,保证了系统的鲁棒稳定性和无源性。第三,不确定性存在于Micro-hand非线性系统中,而很多情形下要求执行器能实现精准抓取,因而不确定Micro-hand非线性系统的完美跟踪问题就必须要考虑。本文提出了两种鲁棒跟踪控制方法:一,基于内模的鲁棒跟踪控制方法,具体为基于内模控制原理,结合运用鲁棒右互质分解方法,设计了鲁棒控制器和跟踪补偿控制器,使系统能够保持稳定并且保证输出能够较好地跟踪期望输出;二,基于积分滑模的鲁棒跟踪控制方法,由于积分滑模控制本身具有的强鲁棒性,且引入的积分项能够较好地抑制稳态误差。因此,所设计出的积分滑模跟踪控制器能够更好地实现系统的跟踪性能。为了验证我们所提方法的有效性,本文针对所提出的跟踪控制方案进行了仿真结果的对比分析。仿真结果表明:系统在鲁棒无源控制器的作用下,鲁棒性和无源性都很好,但跟踪误差明显较大;运用基于内模的鲁棒跟踪控制方法,则大大减小了跟踪误差范围;而结合运用鲁棒右互质分解的积分滑模跟踪控制方法,其跟踪效果更好,因而积分滑模控制方法对于Micro-hand非线性系统有着更优越的跟踪性能,受误差波动的影响幅度更小。总的来说,所提出的两种跟踪鲁棒控制方法都可以完成跟踪控制。