空间机器人具备代替航天员进行在轨服务的潜力,因而受到越来越多的关注。为应对愈加复杂的航天任务,近年来,空间机器人的构型也愈加复杂,例如系统带有多臂机械臂、运动自由度数目较大。复杂的构型也令空间机器人的动力学建模及控制问题更加具有挑战性。为此,期望研究出空间机器人高效动力学建模分析方法及新型控制方法。本文以带有多部机械臂的空间机器人为研究对象,对其动力学建模及鲁棒控制问题研究。首先,研究空间机器人系统的动力学建模问题,基于凯恩方法建立空间机器人系统的动力学模型,并总结出带有任意部柔性机械臂的空间机器人一般动力学方程。为后续的动力学方程编写程序设计及先进控制器设计提供基础。其次,根据所建立的空间机器人一般动力学方程,总结其方程在形式上的规律,研制了多体系统显式动力学方程编制技术,并利用该技术建立空间机器人动力学模型,对其准确性进行验证。所研制程序根据所输入系统构型即可自动编写其动力学方程,极大的简化了空间机器人动力学推导过程,给空间机器人性能分析、设计控制器及工程实践带来了便利。再次,对空间机器人的动态跟踪问题展开了研究,分别基于无源性理论及分布式控制理论,设计了有限时间无源控制器及分布式终端滑模控制器。有限时间无源控制器通过运用无源性理论,设计系统的能量存储方程,从而保证被控系统的稳定性;分布式控制器在每个自由度处单独进行控制器设计,对系统动力学模型依赖性较低,灵活性更高。所设计的两种控制器均不依赖于系统的准确模型,并且能够保证系统跟踪误差与有限时间内收敛于零处,因此具有较强的鲁棒性。最后结合所设计系统动力学模型和鲁棒控制器,进行空间机器人运动仿真。仿真结果表明,在所设计控制器的控制下,空间机器人能够跟踪期望轨迹,并且相较于传统的PD控制器具有更好的跟踪性能与抗干扰性。