工业机械手通常又称为工业机器人,诞生于上世纪60年代,并在上世纪90年代得到迅速发展。工业机械手的发展集中了电子领域、计算机领域、智能控制领域、自动控制领域和机械工程领域等各领域的重要成果,是一个国家工业化水平的重要体现。工业机械手的运动分为自由运动和受力约束运动两种不同的运动类型。对受力约束的控制称之为柔顺控制,柔顺控制不仅要进行精确的位置控制,而且要对接触力进行精确控制。这种控制方法在工业机器人的抛光、打磨、搬运等领域都有着巨大的应用价值。论文对机械手的末端柔顺控制系统进行了研究。首先,论文对柔顺控制系统的机械平台进行设计,采用高精度电动滑台作为柔顺系统的执行机构。为了克服系统柔性不足的缺点,在电动滑台末端增加了一套柔性单元；同时依据Lyapunov稳定性理论确定系统的二阶参数,使用Narendra提出的稳定自适应设计方法构建了电动滑台的数学模型；论文还构建了柔性单元的数学模型。然后,提出了柔顺控制系统的硬件电路设计思路,解决了控制器及传感器的选型问题。对力传感器的系数标定问题、重力传感器的重力补偿标定问题进行了研究。从而为系统提供了稳定的力信号来源,消除了重力因素对柔顺系统力控制的影响。最后,对机械手末端柔顺系统的系统设计及算法进行了研究。这些研究主要包括：改进型小波阀值降噪算法的研究及算法的DSP半实物仿真,从而消除了外界噪声对系统的干扰；柔顺控制系统的力／位混合控制算法的研究及仿真工作,解决了力／位混合控制的基本控制策略问题；力控制时其参数的模糊PID自调整算法的研究及仿真工作,优化了力控制时系统的响应特性；为了解决接触瞬间的位置控制与力控制切换问题,对分段控制算法进行了研究和仿真；对DSP与伺服控制器的MODBUS通讯进行了研究,并给出通信实现的详细说明。