对于具有结构（参数）和非参数不确定性的机器人系统，本论文主要作了三个方面的工作：1．推导出两关节四自由度机器人系统的运动学和动力学方程，并将其推广到一般的n自由度开链机器人；2．设计出一种用于不确定机器人系统的鲁棒跟踪控制策略；3．基于变结构控制理论，设计出一类不确定机器人系统的饱和鲁棒跟踪控制策略。 在论文的第一章，我们介绍了有关不确定机器人系统的鲁棒控制研究进展，给出了进一步的研究方向，并简要介绍了本论文的主要工作。 在论文的第二章，我们以两关节四自由度机器人为例，给出了其运动学和动力学的详细推导过程，并将其推广到一般的n自由度开链机器人系统。由具体的推导过程可以看出，机器人的动力学模型具有高度的非线性、强耦合和复杂性的动力学特征。最后讨论了影响机器人不确定性的几点因素，给出不确定性机器人系统的动力学描述，为后面的进一步研究做好了准备。 在论文的第三章，首先针对一类输入为扇区非线性的不确定动力系统，给出使其达到指数镇定的控制器设计方法，并进行了具体的实例仿真。然后，将其应用于具有参数（结构）和非参数不确定性的机器人系统，设计出一类对输入及不确定性都具有鲁棒性的控制器。对于高速、参数变化较快、实时性要求较强的机器人系统，该控制器较为适用。对一个两关节两自由度旋转机器人系统的仿真实例，证明了该设计方法的有效性。 在论文的第四章，基于变结构控制理论，我们首先对标称系统采用Stoline控制方法，通过采用一类特殊的饱和函数，对参数及非参数不确定性分别进行处理，最终设计出一种用于控制具有参数和非参数不确定性机器人轨迹跟踪的饱和鲁棒控制策略。它适用于低速、参数变化较慢的机器人系统，且控制效果良好。在一个具体的两关节两自由度旋转机器人上进行的实例仿真，证明了该设计方法的有效性。 最后，我们对本论文的结果加以总结，并且对进一步的研究加以展望。