数字化与智能化是制造业发展的必然趋势,机械臂作为制造业中不可或缺的自动化设备,发挥着至关重要的作用。随着《中国制造2025》等一系列国家指导政策的出台,机械臂的理论研究与行业应用也被推上了新的台阶。现目前,接触式作业在机械臂的目标任务中已变得愈发普遍,例如抛光打磨、工件装配和物体抓取等。这类任务要求机械臂在高精度位置控制的基础上,对与外界环境的接触力进行精准控制,使机械臂处于柔顺状态。为了实现接触式作业机械臂的柔顺控制,本文以实验室现有的六自由度机械臂为对象,开展了如下研究与试验工作:（1）机械臂运动学与动力学分析。根据机械臂本体结构建立连杆坐标系,使用D-H参数法和齐次变换矩阵理论求取其运动学正解;联立使用几何法和分离变量法求取机械臂运动学逆解;使用Matlab软件对所求取的机械臂运动学正逆解进行仿真验证。建立机械臂动力学模型,分析了模型中的不确定性因素。（2）机械臂执行器力觉感知研究。搭建机械臂执行器力/力矩信息采集系统,完成传感器坐标系到机械臂基坐标系的转换。针对六维力传感器存在零点漂移、不同姿下执行器重力会影响实测值这两个问题,进行了传感器标定和重力补偿实验。考虑理论补偿模型的受限性,设计了基于RBF神经网络的姿态力觉映射模型,并完成网络训练。（3）机械臂柔顺控制方法研究。分析基于力和基于位置两种阻抗控制的原理,设计基于位置的自适应阻抗控制算法,使用李雅普诺夫方法求取参数调整规律,并分析了系统的收敛条件。在Matlab平台上搭建了控制系统仿真模型,完成简单阻抗和自适应阻抗的对比仿真试验,包括阻抗参数变化、接触力跟踪和环境参数变化三种仿真情形。（4）机械臂柔顺控制实验探究。搭建机械臂柔顺控制实验平台,根据实验需求开发控制软件。使用六自由度机械臂完成了笛卡尔空间牵引、平面打磨和曲面打磨三个实验。实验结果表明,系统可以自动适应环境参数变化,保持法向恒定接触力,实现了接触作业机械臂的主动柔顺控制。