集束型制造设备已经成为半导体生产中的主流制造设备。在集束型制造设备中，一台真空机械手负责在不同的制造工序即各制造腔体间搬运晶圆，作用不可或缺。目前真空机械手由200mm晶圆规格向300mm晶圆规格发展，国外进行技术封锁，我国真空机械手相关研究严重滞后。本文以科技部“超大规模集成电路制造装备重大专项”为依托，以沈阳新松机器人自动化公司自行研制的真空机械手为平台，进行了真空机械手控制方法的研究。本文分析了真空机械手需要解决的关键问题，在研究各种先进控制方法的基础上，对于真空机械手建模、控制器结构、轨迹规划和动力学控制方法等进行了系统研究，主要工作有：(1)为实现机械手的实时控制，求解了真空机械手的运动学正反解。采用拉格朗日方法建立了真空机械手并联手臂中串联支链的动力学方程。山于并联手臂中驱动和非驱动关节的混合使用，采用拉格朗日-达朗贝尔方法建立了并联真空机械手的动力学模型，为实现真空机械手的高精度快速控制和轨迹规划作了充分的准备。(2)针对真空机械手控制器的特殊性，研究开放式控制器结构的设计方案。采用PMAC运动控制板构建真空机械手控制器，为开放式模块化真空机械手控制器的实现奠定了基础。(3)在分析各种轨迹规划方法的基础上，结合真空机械手运行中的实际要求提出了新的真空机械手轨迹规划方法。结合机械手的形位特点及动力学方程，使机械手末端能够在最大加速度约束条件下，兼顾其运动的快速性和平稳性，以最小的时间代价换取最大的运行平稳性，且算法简单容易实现。对所提规划方法进行了仿真研究，证明该方法能够满足真空机械手运行时快速性和平稳性的要求。(4)传统的电机伺服控制中机械手手臂机械耦合的哥氏力及离心力等因素仅仅是作为电机轴上的扰动来处理。为了进一步提高控制精度和稳定性，提出了针对机械手动力学模型的控制方法。首先采用PD计算力矩控制，为了消除计算力矩控制无法解决的有扰动和模型不准确时的静差问题，提出了计算力矩加鲁棒补偿不确定性的控制方法。但该方法要求知道机械手的模型误差，且计算复杂。因此，设计了简单易行的自适应鲁棒控制器，提高了系统动态响应性能和控制精度，仿真实验表明了所提方法的有效性。