教学机器人作为机器人技术、计算机技术和机电一体化技术教育的教学工具,对人才培养和高新技术的推广应用有着重要的意义。而机器人的伺服控制技术又是其中非常关键的问题,本文对机器人的伺服控制系统做了较为全面的工作。本文所采用的机器人伺服控制采用三环控制,即电流环、速度环和位置环,考虑到系统的响应速度以及控制器设计的方便性,电流环和速度环采用模拟闭环,位置环采用数字闭环。本文从两个方面对系统进行设计,分别为:硬件系统设计和位置环的控制方案的设计与仿真。硬件系统设计主要有:各个反馈信号的调理电路以及速度环的控制模块、电流环的控制模块和电源模块,并设计了PWM伺服放大模块。对于位置环控制模块,本文所做的工作主要是控制方案的设计和方案的比较研究,考虑到机器人关节电机的伺服控制系统具有很多的不确定性,以及多关节电机在低速运行下,由于摩擦力作用出现的爬行现象,在位置环的伺服控制中采用了具有PID结构形式滑模面的模糊滑模自适应控制方案,经过多种控制策略仿真比较研究表明:该方案具有准确的跟踪性能、和很强的鲁棒性,克服了低速爬行现象;同时,有效地抑制了滑模变结构控制固有的抖振现象,具有令人满意的动静态性能。