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结合系统动量（矩）守恒关系，对自由漂浮双臂空间机器人系统进行了运动学和动力学分析，得到了一组与适当选择的惯性组合参数呈线性关系的欠驱动系统动力学方程，采用增广变量思想，克服通常情况下，空间机器人系统动力学方程关于系统惯性参数呈非线性关系的难点，设计了漂浮基双臂空间机器人末端爪手跟踪基联坐标系内期望轨迹的增广变结构鲁棒控制方案。该控制方案不需要反馈漂浮基的位置、移动速度及移动加速度；与自适应控制方案相比，该控制方案化积分运算为简单四则运算，计算量大为减小，有利于实时应用。数值仿真验证了算法的有效性。