随着自动化技术和信息化技术的不断发展和融合,机器人产业得到了迅猛的发展。与此同时,对于机器人控制的理论研究也逐渐成为热点课题。在机器人位置/力的控制方面,相比于研究中常见的固定基座机械臂模型,轮式移动机械臂模型有着工作空间更广、运动更加灵活等特点。本文以轮式移动机械臂为研究对象,考虑实际运动情况,针对其可能遇到的三种非线性:柔性关节、关节死区和动态约束,同时考虑建模误差、模型参数未知和电机模型存在干扰等影响,分别对系统进行分析并设计了相应的控制方案。针对柔性关节下轮式移动机械臂的控制问题,首先将柔性关节简化为线性扭转弹簧模型,建立了带柔性关节的系统动力学模型。然后考虑建模误差的影响,对建模误差进行自适应估计,设计了一种鲁棒自适应控制策略,保证位置误差收敛,力误差有界。接着,考虑柔性关节模型中电机转动惯量未知的情况,通过对电机转动惯量进行自适应估计,设计了改进的鲁棒自适应控制策略。理论分析证明所设计的控制方案可以很好地补偿柔性关节的影响。针对关节死区下轮式移动机械臂的控制问题,首先对电机死区模型进行处理,给出了控制器输出力矩和关节驱动力矩的关系。然后根据降维后的系统动力学模型,设计死区宽度自适应律并给出了一种基于线性滑模的自适应控制策略。同时考虑轮式移动机械臂模型未知但存在上界的情况,采用鲁棒控制策略,设计了改进的鲁棒自适应控制策略,保证了系统位置和约束力的有界性。针对动态约束下轮式移动机械臂的控制问题,首先针对动态约束下速度量与约束力不正交的情况,采用修正的正交化方法,通过设计变换矩阵对系统进行处理,使得位置量和速度量与约束力分别映射到相互正交的空间当中,实现解耦。然后设计系统的位置/力控制策略,使得系统位置和约束力渐进收敛到零。接着考虑电机模型存在干扰的情况,采用反步法思想设计了系统的期望力矩控制策略和电机控制策略,增强了电机模型存在干扰时系统的鲁棒性。通过选取合适的李雅普诺夫函数证明了关节位置误差、环境约束力误差和电机力矩误差渐进收敛到零。最后通过SIMULINK仿真,验证了上述结论的有效性。