欠驱动机械臂是一类含有被动关节,控制输入数目少于系统自由度数目,能用较少的驱动装置完成复杂任务的多连杆机械系统。由于驱动器的减少,欠驱动机械臂具有重量轻、成本低、能耗低等众多优点。但这类系统同时具有二阶非完整约束特性,相比于全驱动机器人,控制上的难度大大增加。欠驱动机器人是当前机器人研究领域中的前沿课题。本论文以欠驱动2R平面机器人为研究对象,从智能控制的角度出发,运用模糊控制方法对欠驱动机器人的控制问题进行研究。从实验上实现了对欠驱动2R机器人的控制,从而验证了控制算法的可行性及有效性。首先,结合Lagrange方程建立了欠驱动2R机器人关节空间的动力学模型。在被动关节的两种安装位置下,分析了关节间动力耦合特性,并给出动力耦合指标的数值对比结果。通过分析被动关节的动力学方程,证明了欠驱动机器人具有非完整约束特性。其次,运用模糊控制理论,研究了欠驱动2R机器人被动关节的位置控制问题,以及机械臂末端的轨迹跟踪问题。利用关节间的动力耦合特性分别总结了模糊控制规则,设计了对应的模糊控制器。并对轨迹跟踪开始前,机械臂末端初速度的确定进行了讨论。然后,分别设计了基于PMAC卡和基于DSP控制板的欠驱动机器人实验控制系统,解决了设备之间通讯、高精度定时器设定等技术难题,编制了实验控制界面,并开发了实验数据分析软件。为深入开展欠驱动机器人的实验研究提供了软件和硬件平台。最后,利用搭建的实验平台,完成了对机器人被动关节位置的控制,以及操作臂末端对多种预定轨迹的精确跟踪。实验数据表明,本文提出的欠驱动2R机器人模糊控制方法具备较高的控制精度,表现出良好的鲁棒特性;并且实时控制不依赖于动力学模型,算法简单,实时性好。