随着人们生活水平的提高,人们对于渔业资源的需求也越来越多,从而促使水产品养殖业迅速发展,同时水产品的捕捞方式也在逐渐发生变化。目前针对人工围堰养殖的海参主要采用人工捕捞的方式为主,潜水员需要背负氧气瓶或者在其他给氧设备下从事水下海参的抓取捕捞工作。这种捕捞方式成本高、风险大,对潜水员的身体也会造成较大伤害,为此研发一种可以代替潜水员进行自动化捕捞作业的设备具有巨大的市场和广阔的前景。但是由于海洋环境复杂,尤其是随机海浪的干扰,使得保持捕捞位置的位置稳定成为了难点。本文以水上作业平台上两自由度机械臂为研究对象,以设计和研究两自由度机械臂定点控制为出发点,通过研究带有捕捞设备的两自由度机械臂的运动模型建立伺服控制系统,实现在随机海浪的扰动下保持捕捞作业位置的稳定。本文主要研究工作如下:1、为实现对水下目标的捕捞,设计水上作业平台和两自由度机械臂的结构,根据相关设计指标选择合适的元件,从而完成水上作业平台和两自由度机械臂的硬件系统的搭建。2、设计两自由度机械臂定点控制系统,建立并分析两自由度机械臂的动力学模型与空间描述,然后介绍永磁同步电机的工作原理与控制方法从而确定伺服控制系统模型。最后分析水上作业平台在随机海浪下的运动响应模型以确定伺服控制系统的输入。3、简要介绍控制理论的发展,并根据系统的模型进行伺服控制系统中控制器的设计。通过Matlab进行仿真验证并分析系统的控制性能。4、针对位置环控制系统,采用模糊PID对控制器进行重新设计并给出详细的设计步骤,同时通过仿真验证基于模糊PID控制的位置环伺服系统具有更好的控制效果。5、设计两自由度机械臂定点补偿控制实验方案,并完成基于ROS的上位机控制程序和基于STM32的运动控制板设计,并对上位机软件和运动控制板进行控制程序调试。最后通过水池实验完成对随机海浪干扰下两自由度机械臂定点控制系统控制效果的验证。