在自动化加工生产及装配等过程中,六自由度关节型工业机器人应用最为广泛。但是由于六关节工业机器人关节形式的限制,其灵活度不高且活动空间相对有限,因此在狭小或复杂的工作环境中,六关节机器人并不适用。而蛇形臂是高度灵活的多自由度机器人,能够将有效载荷传送到狭小空间。蛇形臂机器人能够进入人工维修很难进入或者无法进入的环境中,绕过障碍物,精确的到达目标位置,非常适合在密闭和危险区域工作。如在自然灾害地震废墟里进行搜索、在狭窄管道内进行维修工作等。因此,对蛇形臂的研究具有重要意义。本课题基于绳驱动式蛇形臂对其伺服驱动技术进行研究。针对蛇形臂的研究,国内外主要将蛇形臂分为连续型和离散型。本文选择用连续型绳驱动机器人,进行了伺服驱动系统的搭建。在理论上将主要进行三方面研究:通过关节动力学的研究确定蛇形臂拉绳的力学模型;通过对电机伺服系统的仿真,验证伺服系统算法;通过对伺服驱动系统同步性的研究,确立蛇形臂多电机运行时的同步性方案。通过对比分析蛇形臂不同驱动方式、关节连接形式,建立蛇形臂三维结构模型。通过对蛇形臂关节动力学分析,建立蛇形臂动力学模型,确定了绳索驱动力与位姿角度的关系,并且建立了在重力影响下的驱动绳索起始时刻的力学补偿模型。通过分析多关节伺服控制系统的算法,搭建了伺服系统仿真模型,分别对传统伺服控制系统和基于滑膜观测器的伺服控制系统进行仿真,伺服控制系统的算法方案。通过对伺服驱动系统的同步性研究,确立了本文同步性方案。搭建了蛇形臂实验系统,进行伺服驱动系统硬件和软件设计,完成了蛇形臂零部件的加工制造,进行整机的装配和系统集成。通过轨迹追踪实验,验证了伺服驱动系统的可行性。