该文结合国家"863"课题"具有多种感知功能的多手指仿人机器人灵巧手及其远程遥控作业的研究",重点研究了HIT-1机器人灵巧手手指的控制问题.研制了一种新型的直线驱动器和建立了它的数学模型,并且设计了驱动器的神经元自适应PID位置控制器;建立了手指的运动学和动力学模型;设计和实现了手指的位置控制和阻抗控制;探讨了阻抗控制中的力跟踪问题.驱动系统是机器人灵巧手的重要组成部分.为了减小机器人灵巧手的体积,同时实现驱动系统和机械本体的集成,该文研制了一种体积小、输出力大的新型直线驱动器,又称"人工肌肉".该直线驱动器将微型无刷直流电动机、旋转一直线转换机构和位置感知功能融为一体.使用直线式电位计检测驱动器的直线位置,基于线性霍尔传感器测量电机的位置和速度,基于光电开关实现极限位置的检测和保护.良好的位置反馈信号是实现精确位置控制的前提条件,该文采用低通滤波和前馈的方法将电机线性霍尔信号和直线电位计信号进行有机的融合;并在此基础上,结合PID控制简单易行和神经元控制鲁棒性强的特点设计了基于单神经元的自适应PID直线驱动器位置控制器;实验结果证明这种控制器适合于HIT-1机器人灵巧手这一耦合、时变的非线性系统.该文还利用手指运动学和关节运动学结论,通过直线驱动器层的位置跟踪控制实现了HIT-1机器人灵巧手手指关节层位置跟踪控制和指尖层笛卡尔位置跟踪控制.该文设计和实现了基于指尖力和指尖位置的两种阻抗控制方法.在基于指尖力的阻抗控制中,定性分析了摩擦力对自由空间中的位置跟踪和约束空间中的力控制的影响,并结合HIT-1机器人灵巧手摩擦力的具体特点,提出了前馈加模糊的摩擦力补偿方法.机器人灵巧手在完成某些特定任务时,要求手指与被操作对象保持一定的接触力.该文在分析阻抗控制力跟踪难点的基础上,对比研究了离线环境参数估计法、在线环境参数估计法和自适应力跟踪法三种阻抗控制的力跟踪方法,并且从实际应用的角度出发提出了适合于HIT-l机器人灵巧手阻抗控制的自适应力跟踪方法.