柔性宏-微机器人具有系统频带高、末端惯量小的特点，为提高机器人的综合性能提供了新的思路。目前国内外关于宏-微机器人的研究大多局限于控制策略，很少从机器人动力学角度进行分析。本文在柔性宏-微机器人的动力学建模、末端有效惯量分析、误差补偿及控制策略等方面进行较为深入地分析与探讨。 首先，本文首次将传递矩阵法应用于柔性宏-微机器人系统，建立了动力学方程。先用传递矩阵法建立了平面3R柔性机器人弹性动力学方程，给出了一平面3R柔性机器人的数值算例，说明了传递矩阵法在柔性机器人动力学建模中是有效的。然后，通过将微机器人等效成激振力，建立了柔性宏-微机器人动力学方程。通过对3柔性/2刚性宏-微机器人数值仿真，说明了将微机器人等效为惯性力这一建模方法的有效性。 其次，对柔性宏-微机器人末端有效惯量进行了较为深入的分析。首次基于宏-微机器人运动、动力学分析，从理论上推导出了末端有效惯量的数学表达式，证明了柔性宏-微系统机器人有效惯量以微机器人有效惯量为上界这个重要特点。然后利用宏-微机器人的冗余特性来规划机器人的关节运动，进一步降低了宏-微机器人末端有效惯量的上界值，提高机器人快速响应能力。最后给出了一柔性/二刚性宏-微机器人算例，验证了理论分析的有效性。 最后，对宏-微机器人的误差补偿及控制策略进行了研究。从运动学角度分析了宏-微机器人误差可补偿的几何条件，建立了衡量补偿能力的可补偿性指标。然后利用宏-微机器人冗余性对机器人进行运动规划，提高了可补偿能力，给出了一柔性/二刚性宏-微机器人算例。最后利用非线性控制方法，分别建立了宏-微机器人误差补偿控制算法，并首次利用非线性控制理论分析了宏、微机器人控制算法的稳定性。