机械臂作为机器人重要的执行末端,被广泛运用于机械制造领域,完成抓举、搬运和释放等多种任务。为了实现生产高效化,协同作业的多机械臂系统逐步代替单机械臂,但是由于系统中的相互作用和环境中的随机干扰,各机械臂的运行状态难以保持既定的同步关系,影响任务的稳定执行。因为多机械臂系统中存在多样化的机械臂种类以及复杂的非线性耦合关系,传统的基于单一种类和线性耦合模型的多机械臂控制手段已难以满足多机械臂之间的同步需求。同时,由于近几年兴起的复杂动态网络模型可以很好地刻画现实复杂动态系统的多样性和非线性特征,本文利用复杂动态网络模型及相关同步控制理论来研究多机械臂系统的同步控制。本文分别针对两种不同类型的多机械臂系统构建对应的复杂动态网络模型,基于网络中的动力学行为,设计自适应同步控制方法,并进一步结合Lyapunov稳定性理论和Ito随机微分方程,分析加入相应控制后网络的同步能力,验证所提出控制方法的可行性。本文的主要研究内容如下:(1)在具有不同机械结构的多机械臂网络中,针对其集群同步问题,研究在线性耦合、切换拓扑、单一时延和随机干扰条件下的自适应同步控制方法。结合单机械臂的动力学方程和系统通信拓扑,建立对应复杂动态网络模型。基于映射后的网络模型,分析网络同步误差,提出多权重自适应控制方法。根据Lyapunov稳定性理论,运用线性矩阵不等式、带有Markovian切换的Ito随机微分方程和随机Lasalle不变集理论,证明所设计控制方法可以有效地实现多机械臂系统的集群同步。最后通过对一类由三种不同结构机械臂所组成的多单连杆机械臂系统进行实验仿真,分析网络同步误差,验证控制方法的可行性。(2)在由单一种类机械臂所组成的多机械臂网络中,针对其指数同步问题,研究在非线性耦合、切换拓扑、混合时延和随机干扰条件下的自适应容错同步控制方法。利用动力学方程和通信拓扑,建立对应复杂动态网络模型。基于对网络同步误差的相关分析,提出自适应指数同步控制方法,并进一步在考虑执行器故障的情形下,根据Lyapunov稳定性理论,运用线性矩阵不等式、Gronwall不等式和Ito随机微分方程,证明所设计自适应容错控制方法可以实现网络指数同步。最后结合多单连杆机械臂的仿真结果说明所设计控制方法的鲁棒性与灵活性。(3)基于复杂动态网络设计多机械臂同步控制系统。结合模块化思想,采用主流技术框架,实现参数信息管理与同步性能分析等功能,开发多机械臂同步控制系统,验证本文所提出控制方法的可行性与实用性,完成对多机械臂系统的高效同步控制。