对于关节型机器人系统，在很多情况下，我们只能确切的知道系统末端执行器的期望运动状况，通常，需要直接在任务空间进行控制。但是，末端执行器的状态不易测量，使得此类问题变得比较复杂。本文首先针对在直接面向任务的机器人系统控制中，位置控制精度低的缺陷，引入一类具有“小误差方放大，大误差饱和”性质的近似势能函数，提出了状态反馈非线性比例-微分加重力补偿（NP-D）位置控制。其次，本文考虑到在工程实际中关节速度信息易被污染的现实问题，提出了只基于关节位置测量的输出反馈比例-微分加重力补偿（OPD）位置控制。最后，充分考虑了在实际工程中，驱动器饱和的影响，分别提出了状态反馈输入受限比例-微分加重力补偿（SPD+）控制和输出反馈输入受限比例-微分加重力补偿（OSPD+）控制，均得到了较好的控制效果。