欠驱动机器人是一类含有被动关节，控制输入数目少于系统自由度数的机械系统，具有成本低、结构紧凑、灵活性好及能耗低等优点，因此有重要的理论意义和广阔的应用前景。由于欠驱动机器属于二阶非完整约束系统，所以与全驱动机器人相比，控制难度大大增加。目前，该类机器人受到越来越多的人们关注，成为机器人研究的新热点。本文以被动关节完全自由的欠驱动3R平面机器人为研究对象，采用智能控制方法，通过三自由度欠驱动机器人位置控制的数值仿真与实验,实现了操作空间中机器人末端点到点的位置控制.首先，利用Lagrange方程，建立了含有关节集中质量和关节摩擦力的欠驱动3R机器人动力学模型。以该模型为基础，基于分层模糊控制思想，运用遗传算法优化模糊控制规则，对3R欠驱动机器人的位置控制进行了仿真分析。其次，采用具有简单控制规则的模糊控制，分别对机器人3个关节同时启动和同步运动两种情况进行了仿真分析。末端位置分解为主动关节的旋转与被动关节的伸展或收缩。主动关节的控制力矩通过对控制量的加权求得，该方法具有实时计算量小及参数易调节等优点。然后，设计并搭建了欠驱动机器人实验系统。该实验系统主要有4自由度机械臂和电气控制系统组成。每个关节处安装有增量式编码器，用于实施位置反馈控制。并编制控制界面，用于设置位置控制参数和实时反馈位置信息。该系统为深入开展欠驱动机器人的实验研究提供了软件和硬件平台。最后，以所述方法和所设计的实验平台为基础，针对同时启动和同步运动两种情况，分别开展实验研究，两种情况均以较高的精度实现了操作空间中机器人的位置控制。通过仿真结果和实验结果的对比分析，表明了所设计控制器的有效性和可靠性。这些工作对欠驱动机器人的进一步研究具有参考价值。