目前,3C制造业产值非常高,而具有取放功能的四自由度高速并联机器人在其中起着关键作用。国内的工业机器人在精密零部件的精度及核心控制算法方面仍落后于国外大厂。因此,设计一个简单、鲁棒性强和关节跟踪精度高的控制算法对于提升国内3C制造业实力及打破国外大厂的垄断是非常必要的。本文以四自由度并联机器人为研究对象,以运动学及动力学模型为基础,设计了基于改进蝙蝠算法的最优模糊超螺旋滑模控制算法。其主要过程如下:在机器人运动学及动力学方面,首先对并联机器人的结构进行分析,建立机器人支链的闭环回路方程,根据此方程求解机器人的运动学逆解模型。在求解动力学模型前,对机器人进行速度及加速度分析,得出其速度雅克比矩阵。然后,基于虚功原理建立动力学逆解模型。随后通过仿真验证了运动学及动力学模型的正确性。最后,基于递推最小二乘法对机器人动力学参数进行了识别。在控制算法设计方面,作为对比算法,先对计算力矩法进行推导,随后基于机器人动力学模型设计了传统的一阶滑模控制器,并通过Lyapunov稳定性定理证明了控制器是渐近稳定的。最后通过Matlab/Simulink对计算力矩法以及传统一阶滑模控制器进行了仿真分析。再者,在一阶滑模控制器的基础上引入二阶超螺旋滑模控制算法对控制器进行改进。此外,为了提高控制器对未建模误差及外部扰动的抵抗力,基于模糊逻辑设计了在线调节滑模切换增益以及滑模面斜率的两类模糊控制器。最后通过仿真验证了模糊超螺旋滑模控制器的有效性。由于设计的模糊控制器的隶属函数带宽是根据工程经验进行选取的,并不是最优的参数。为此,引入基于Lévy飞行的改进蝙蝠算法对模糊控制器的隶属函数带宽进行优化。相较于计算力矩法控制器及传统一阶滑模控器,基于最优模糊超螺旋滑模控制器具有更高的关节轨迹跟踪精度、更高的鲁棒性以及更少的抖振现象。