当前机器人产业发展迅速,机器人已应用到制造业、医疗、军事等领域。随着柔性机器人出现,如何提高机器人仿生性和柔顺性成为研究的关键问题。气动肌肉驱动器因其清洁、轻便、柔顺、仿生等特性被广泛应用于柔性机器人中,但气动肌肉驱动器具有的强非线性和不确定性导致其控制困难。本文针对气动肌肉关节,采用自适应反步控制算法提高关节轨迹追踪精度。首先,建立了气动肌肉关节的二阶微分模型。气动肌肉理论模型与实际关节模型偏差较大,本文采用实验建模方法对气动肌肉关节建模。实验建模需要对模型参数和扰动进行辨识,但测试实验复杂、辨识存在误差。因此,本文采用自适应算法对未知模型参数和未知扰动进行在线估计,简化实验建模过程。其次,对气动肌肉关节设计自适应反步状态反馈控制器,并进行稳定性分析和仿真实验。针对严格反馈且状态可测的二阶非线性气动肌肉关节系统,设计自适应反步状态反馈控制器对其进行轨迹追踪控制。利用拉萨尔不变原理证明控制器稳定性,并通过仿真实验证明控制器有效性。状态反馈结构简单,反步法能够解决系统强非线性问题,自适应方法能够解决系统模型参数、扰动未知问题。然后,对气动肌肉关节设计自适应反步输出反馈控制器,并进行稳定性分析和仿真实验。针对严格反馈且状态不可测的二阶非线性气动肌肉关节系统,设计自适应反步输出反馈控制器对其进行轨迹追踪控制。输出反馈通过设计状态观测器对系统状态进行状态重组,对只有输出量可测的气动肌肉关节进行控制器设计。利用拉萨尔不变原理证明控制器稳定性,并通过仿真实验证明控制器有效性。最后,搭建气动肌肉关节平台,对本文设计的自适应反步状态反馈控制器和自适应反步输出反馈控制器进行实验验证。通过相同直径不同长度气动肌肉关节的对比实验,证明控制器有效性。通过实验结果的对比分析证明自适应反步控制算法对气动肌肉关节轨迹追踪精度的提高。