近年来,机器人技术逐渐应用到各种需要与人交互的领域,保证人机交互的安全性十分重要;此外,一些致力于仿生机器人的研究也对机器人的环境适应性提出了较高的要求。因此,对柔性驱动关节的研究有相当的意义,其柔顺的特性适合应用在需要人机交互的场合,而且对增强仿生研究中的机器人的弹性和缓冲性能是十分有益的。作为驱动机器人系统运动的主要模块,柔性驱动器的引入相较传统驱动系统有更大的优势,增加了系统的人机相容性,保证了安全,同时拓展了系统的适应范围,提高了系统的鲁棒性。本文对柔性驱动方式中的变刚度驱动结构进行了设计,并在肘关节康复的情景中进行控制研究,这也是人机交互的典型应用场景。具体工作内容如下:（1）通过参照实际的肘关节康复需求,给出了设计的指标与规格。针对变刚度原理,设计了机械结构,并校核了关键零部件的结构强度,保证设计的机械结构在满足给出的性能指标的同时具有相当的强度。（2）针对所设计的变刚度柔性机构,在系统稳定的情况下分析输出力矩,得到了输出力矩与关节变形角的以及曲面相对角度的关系。通过求上述输出力矩关于关节变形角的数值偏导,得到了输出刚度特性。对得出的输出特性进行了分析,并采取实验验证了所得到的力矩特性关系式。（3）考虑了实际使用的电机及减速器,并参考传统SEA的动力学模型,分析关节结构与实际运行情况,建立了变刚度柔性关节的基于速度/位置源的动力学模型。在MATLAB-Simulink中搭建所建立的动力学方程并仿真。（4）针对动力学模型中柔性环节的非线性特性,并考虑了在使用该关节模块时人体对该关节模块的影响,为位置控制设计了自适应反步控制器以消除输出端人体关节的等效刚度的扰动;为力矩控制设计了鲁棒控制器,首先利用反步控制跟踪输出变形角（输入输出的转角差）,而后利用求得的输出力矩特性可转化为对力矩的控制,并对重力项等进行补偿,最后使用鲁棒控制减小扰动影响,为后续在本平台上的研究奠定了良好的基础。