随着机器人控制技术的发展,人们对机器人关节伺服系统的定位精度、响应速度、抗扰动性有了更高的要求,于是采用合理且高效的控制策略来提高机器人的静态性能和动态性能,成为了当今机器人控制技术研究的核心内容。本文采用自抗扰控制技术对机器人的关节进行控制,仿真表明自抗扰控制技术对模型的要求不高,对模型参数和外部扰动变化有着很好的适应性。为了获得更精确的关节伺服控制,提出了基于模型补偿的自抗扰控制系统。仿真表明,模型补偿自抗扰控制稳态精度高,响应速度快,有很好的抗干扰能力。本文的主要工作和成果如下：1.介绍了由直流力矩电机和谐波减速机组成的机器人关节机械结构,通过仿真分析了机器人关节的机械特性,仿真表明关节具有较好的响应速度、机械特性、调节特性；2.对四自由度关节型机器人进行了动力学分析,得出了得出了机器人的动力学方程,通过仿真验证了模型的正确性和合理性,为下文的机器人关节力矩分析和控制提供了基础。3.分别采用自抗扰控制技术、基于模型的自抗扰控制技术建立了机器人单关节控制模型,并通过仿真分析对比了经典PID控制、自抗扰控制和模型补偿的自抗扰控制之间的性能差异。基于模型补偿的自抗扰控制器在系统部分扰动模型已知的情况下,提高了扩张状态观测器对未知扰动的估计精度,从而获得了更好的系统控制精度。4.提出了基于自抗扰控制器的分散式四自由度机器人关节伺服控制系统。通过四个独立的自抗扰控制器对四自由度机器人进行控制,很好的补偿机器人关节间的耦合力矩。结合机器人动力学分析的方法,提出了重力补偿的自抗扰控制,使得四自由度机器人系统有更好的跟随性,抗突变负载能力和稳态精度。仿真表明,分散式结构的自抗扰控制器的控制系统具有良好的静态性能和优异的抗干扰能力,可以用于研究机器人动力学模型的完全解耦以及扰动补偿,进一步提高机器人系统的性能。