随着工业机器人在工业场所中的应用范围不断扩大,各应用领域在保证效率的同时,对机器人的精度要求也在逐渐提高。其中SCARA机器人具有灵活快速、重复定位精度高等优点。在快速搬运、点胶、激光焊接以及精密装配等工业场合,要求机器人沿固定路径进行工作,需要对机器人关节施加适当力矩使得机器人末端精准跟随期望轨迹,由于机器人系统具有很强的非线性,传统的工业控制方法并没有考虑机器人的动力学特性等非线性因素,不再适用于高精度的轨迹跟踪控制,而通过基于动力学模型的前馈力矩控制可以有效提高机器人的轨迹跟随精度,并改善机器人的动态响应速率。因此对于机器人的动力学模型中参数进行辨识继而采用前馈控制展开研究,具有重要的价值和意义。首先,本文以SCARA机器人为研究对象,为了避免在设计机器人运动轨迹时遇到奇异位置,对机器人模型的运动学方面展开研究。通过建立D-H坐标系求解出机器人的运动学正解和逆解,然后通过正逆运动学关系得到机器人奇异位置,并介绍了SCARA机器人实验平台和具体参数,为后续开展实验打下基础。其次,针对SCARA机器人动力学模型中参数不准确的问题,提出了一种采用递推最小二乘法进行动力学参数辨识的方法。对机器人模型进行动力学建模,根据实际需要将动力学方程进行简化和线性化处理,并进行验证,得到动力学模型中待辨识参数集。然后设计了激励轨迹优化方案,将动力学方程中的回归矩阵条件数为优化指标,得到了机器人的最优激励轨迹并进行实验验证。接下来设计了动力学参数辨识方案,经过多次实验和数据滤波处理,采用递推最小二乘法辨识出机器人动力学参数,并选择另一条轨迹进行验证,证明了参数辨识结果的正确性。最后,针对机器人系统控制精度不足问题,在动力学参数辨识结果的基础上,设计了基于动力学模型的力矩前馈控制方案。对关节中的摩擦力进行补偿,同时计算出机器人所需前馈力矩值,并搭建ADAMS+MATLAB联合仿真平台进行仿真验证。然后对机器人控制系统进行二次开发,实现了前馈控制并进行实验,仿真和实验结果表明力矩前馈控制可以有效提高机器人的轨迹跟踪精度,并改善了动力学特性。