机器人控制系统的精确性和鲁棒性是机器人领域的一项重要研究课题。近年来,分数阶微积分在科学和工程中的广泛应用吸引了越来越多学者的关注。与整数阶系统相比,分数阶微积分能够对复杂系统和工业过程建立更加完整的数学模型,分数控制系统具有更好的动态响应和鲁棒性,为各学科的发展提供了新的理论支撑,传统的滑模控制可以保证系统的渐近稳定性,但是存在抖振,而且系统不能在有限时间内到达滑模面,机器人的运动控制中,为了确保更高的控制精度,系统状态需要快速收敛,本文开展了工业机器人的分数阶滑模控制研究。本文主要研究内容安排如下:介绍了FVR6-6423机器人系统的整体设计以及软硬件构成,系统的硬件主要由四部分组成:光学部分,包括web工业相机、光源;机械部分,包括传送带、机械臂、PC控制中心;PLC逻辑控制部分;气动系统,包括末端吸嘴和旋转气缸。软件设计主要是上位机控制界面。以六自由度的串联机械臂作为研究对象,应用D-H运动学模型来确定各个关节之间的位置关系。对机械臂进行正、逆向运动学分析,利用MATLAB中Robotics Toolbox工具箱进行仿真分析,结果验证了工业机器人运动学理论分析的准确性以及模型建立的正确性和有效性。提出了基于不连续激励函数的时滞分数阶复杂网络的牵制同步。利用牵制控制原理,牵制住系统的部分关键节点,基于分数阶李雅普诺夫稳定性原理,设计了一种新型的状态反馈牵制控制器,得到分数阶复杂网络同步准则。最后通过仿真实验证明所提出方法的有效性。为研究机器人的分数阶滑模控制奠定了理论基础。针对工业机器人滑模控制方法存在的抖振问题,提出了基于分数阶自适应律的工业机器人滑模控制理论,通过设计全局非奇异终端滑模面,采用分数阶自适应趋近律来逼近控制中的切换增益,从而削弱抖振,将分数阶微积分对系统变化的快速性和滑模控制器的强鲁棒性相结合,确保系统的稳定性和跟踪误差的有界性。提出了一种基于模糊整定增益的机器人全局分数阶滑模控制方法。结合了分数阶滑模控制与模糊控制的特点,通过设计全局分数阶滑模面,从而达到了抑制抖振的效果,同时,通过整定开关增益,来整定上界未知的外界干扰,保证系统的对干扰的鲁棒性。最后通过仿真实验验证了所提控制方法的有效性。