随着科技水平的大力提升,人类对地球上不可再生资源的需求量日趋庞大。为了人类社会的进步及发展,探索、开发外太空资源已成为全世界的共同追求。地外空间资源关乎国家重大利益,世界各国均将其视为未来军事、政治以及民用等领域的重要争夺目标;因此,地外空间已然成为各国进行科学、技术竞技的平台。地外空间站是人类进一步探索、开发太空资源的一大利器。而作为其重要基石的空间技术,尤其是空间机器人技术必然是未来研究的热点。空间机器人系统主要依托其载体基座及机械臂控制系统来完成各类空间作业任务,因此要求其载体及机械臂的控制系统必须具有良好的控制性能。具有良好操控性能的空间机器人系统既可降低空间探索的经济成本,亦可有效提高工作效率。结合当前空间机器人的研究趋势,本文着重探讨了两类漂浮基空间机器人系统的有限时间鲁棒滑模控制问题。首先,基于动量守恒定律及第二类拉格朗日法,对载体位置不控、姿态控的漂浮基三杆刚性空间机器人系统和二杆柔性关节空间机器人系统,分别推导建立其各自的系统动力学模型。此外,对柔性关节空间机器人的动力学模型,运用关节柔性补偿和奇异摄动技术对其进行解耦,得到慢变子系统及快变子系统。其次,考虑输入信号存在死区问题并应用死区逆方法,探讨了该情形下的轨迹追踪问题,并设计了一类有限时间滑模控制方案。其中,研究了刚性空间机器人系统在外部扰动及系统参数不确定影响下的协调运动有限时间滑模控制问题。将所提有限时间滑模控制方案应用于柔性关节空间机器人系统的慢变子系统中;在系统柔性振动控制方面,本文采用了线性二次型最优控制方案。此外,为避免控制系统过分依赖系统的模型信息,对前述方案进行了必要修正,设计了一类有限时间改进鲁棒滑模控制方案,并分别应用于两类空间机器人系统的轨迹追踪控制及刚、柔性运动控制。再者,引入误差性能约束函数并结合误差变换法,对前述的控制方案再次进行修正,提出了一类规定误差性能下的有限时间改进鲁棒滑模控制方案,并将该方案应用到刚性空间机器人系统和柔性关节空间机器人系统的控制中。最后,将文中所提的控制方案进行数值仿真实验,仿真结果表明了所提控制方案的有效性。