该文进行了比较深入和系统的研究,并且在所建造的实验台上进行了实验论证.首先,设计了一个柔性宏微机械手实验系统,为控制算法的实验验证提供硬件条件.宏机械手部分是一个两自由度柔性机械手,而微机械手部分是一个两自由度五杆闭链机构.在建造过程中重点讨论了柔性杆件结构参数设计,激光—PSD传感系统测量变形和振动的原理以及微机械手的正运动学和逆运动学问题.其次,提出了一个基于动力学模型的非线性控制方案,确保在柔性机械手精确地实现各个关节运动的同时,抑制杆件的变形和柔性机械手末端的振动,并利用一个反映系统能量的李雅普鲁夫函数,证明了该非线性控制器是渐进稳定的.最后,为了进一步提高柔性机械手的操作精度,弥补柔性机械手的电机需要同时完成两类截然不同驱动的缺点,提出了一个宏微机构手系统的末端点误差的理论.在前面非线性控制器设计的基础上,分别为柔性宏机械手和微机械手设计了两个控制算法.并且,在建造的柔性宏微机械手实验台上进行了轨迹跟踪控制实验,实验结果证明利用微机械手的快速、精密的运动能够有效地补偿柔性宏微机械手系统因杆件残余变形和振动引起的末端点误差.