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针对水下机器人作业时机械手移动对机器人整体重心影响出现的机器人纵倾,研制了平衡补偿机构,采用滑模变结构控制方法对平衡机构进行控制,同时在控制系统中采用干扰观测器对干扰进行测量,因而大大减小了切换增益的幅值,削弱了滑模控制中的抖振,对因为机械臂及云台运动造成的机器人纵倾控制取得了较好的实际效果,说明设计的平衡机构以及采用的控制方法是可行的。