随着全球经济的发展,机器人产业成为新一轮工业革命的重点。机械臂装配成为先进制造系统的重要环节。当前机械臂在焊接、搬运、喷涂等相关工业生产领域被广泛地应用,在进行精确的位置和力控制时,需要柔顺控制来实现。本文针对装配任务中如何选取柔顺策略问题进行具体分析,并对主动柔顺中力/位置混合控制技术进行研究,设计了末端夹持器,简化装配任务。首先,建立七自由度机械臂模型。针对实验室自主研发的七自由度机械臂,用D-H法和Newton-Euler法分别进行运动学和动力学建模,基于Matlab和Robotic Toolbox软件对这种机械臂模型进行仿真分析。然后,选取主动柔顺控制策略,力/位混合控制。对比分析阻抗控制与力/位混合控制优缺点,明确了本文的研究目标。对不同类型力/位置混合控制方法的优缺点进行对比分析。基于逆动力学模型进行力矩分析,然后根据所得结果设计了前馈控制器、反馈控制器等;对卡尔曼滤波器消除噪音的性能进行分析,并据此建立了基于卡尔曼滤波状态观测器的力/位置混合控制器,提高控制精度。对机械臂的接触情况进行分析,提出一种传感器模型,将噪声特征参数引入其中,对这种模型的性能进行仿真分析。最后,分别使用Matlab单独仿真、Matlab-Adams联合仿真,对七自由度机械臂进行力/位混合控制算法验证。仿真结果验证了力/位置混合控制算法的有效性和可行性。为了简化控制系统,优化控制效率,设计了三指爪末端执行器,并对其PID控制系统进行Matlab-Adams联合仿真实验,实现设计目标。