随着空间探索的不断推进,面对复杂太空环境以及危险作业任务,空间机械臂作为辅助工具,起到不可或缺的作用,但由于机械臂本体结构的特点,在运动过程中会造成关节变形以及臂杆变形,使机械臂末端运动轨迹和接触力的控制难度增大。针对这一问题,本论文主要研究空间柔性机械臂动力学特性及机械臂末端接触力控制,设计阻抗控制算法,进而实现接触过程的柔顺化。具体研究工作如下:首先,基于KANE方程,研究空间柔性机械臂变形条件下的动力学方程。针对关节柔性以及臂杆柔性,分析不同变形条件下的动力学特性;分析空间柔性机械臂在接触条件下及未接触条件下末端的变形量,并通过MATLAB软件平台进行仿真计算。其次,考虑机械臂的关节柔性及臂杆柔性,研究空间柔性机械臂变形性条件下的阻抗控制算法。充分考虑机械臂的关节柔性和臂杆柔性特征,基于其动力学方程推导阻抗控制算法,分别研究机械臂在自由运动时对末端笛卡尔轨迹跟踪的响应及机械臂末端存在接触时对期望力的响应,并与不计入关节柔性和臂杆柔性的阻抗控制结果对比,通过MATLAIB/Simulink软件,验证控制算法的正确性与有效性。然后,针对外界环境不确定性及动力学模型不精确等问题,设计自适应阻抗控制算法,同时引入粒子群算法,对控制过程中的目标阻抗参数进行优化。对比分析粒子群优化算法的有效性,同时以不同外界环境为条件,研究自适应阻抗控制算法的鲁棒性,并通过MATLAB/Simulink软件平台,验证算法的正确性。最后,基于ADAMS和MATLAB/Simulink平台进行联合仿真。在Adams仿真环境下完成机械臂模型子系统的建立,同时在Simulink仿真环境下完成控制模块子系统的建立。最终建立机械臂模型子系统与控制模快子系统的联合仿真模型,验证方案的可行性。