在地球资源及空间日渐匮乏的21世纪,外太空已成为人类未来生存及发展的必争之地,但恶劣的外太空环境并不适于人类进行长时间舱外作业,更有甚者会对其生命安全构成潜在的威胁。为解决上述问题,具有人类手臂作业特性的空间机器人登上了历史舞台,并开始发挥其预期的应用优势。近年来,为了降成本、提效率,空间机器人质量越发轻型化、结构渐显柔性化,而因此出现的基座、关节柔性已开始引人关注。为确保系统的控制性能,本文拟对同时存在基座柔性及关节柔性的空间机器人展开动力学建模与运动控制研究。首先,基于对基座、关节柔性变形的合理假设与简化描述,结合空间机器人系统动量守恒关系及拉格朗日方程,建立了平面两杆姿态受控柔性基、柔性关节空间机器人的整体动力学模型。其次,为实现对系统刚性轨迹追踪运动与基座、关节柔性运动控制器的独立设计,基于柔性补偿的奇异摄动技术对柔性基、柔性关节空间机器人整体动力学方程进行刚、柔性运动解耦,获得刚性慢变子系统及柔性快变子系统。再者,基于上述快、慢变子系统,设计合理的控制方案以实现不同工况下柔性基、柔性关节空间机器人的刚性轨迹精确追踪及柔性抑振控制。在模型参数确定工况下,为慢变子系统轨迹追踪运动提出两种控制方案:计算力矩控制方案及模糊控制方案。在模型参数不确定工况下,为慢变子系统提出模型惯性参数可在线实时调节的自适应控制方案及可主动补偿系统不确定性的改进鲁棒滑模控制方案。在模型参数不确定且有外部扰动的复杂工况下,先后为慢变子系统设计了两种复合控制方案:鲁棒自适应终端滑模控制方案及鲁棒自适应神经网络有限时间控制方案。对于表示基座、关节柔性振动的快变子系统,为简化控制器设计,忽略其系统不确定部分,均采用线性二次最优控制方案对系统的柔性振动进行抑制。将每种慢变控制方案分别与快变最优控制方案相结合,可获得不同工况下柔性基、柔性关节空间机器人的整体混合控制方案。最后,将所提各种控制方案分别在柔性基、柔性关节空间机器人系统中进行数值仿真验证,仿真结果证实了所提控制方案的有效性。