机器人动力学的研究是所有类型机器人发展过程中不可逾越的环节，也是形成机器人终极产品性能评价指标重要的科学依据，以往机器人的发展已经表明，多体系统动力学是机器人研发中不可或缺的基础力学理论. 随着新型传动与驱动机构以及智能与软物质材料的出现，可以预计柔性化、软性化、可变化、微型化和控制智能化将成为未来机器人发展的重要方向，使机器人的各种作动更接近生物体的仿生体，因此，以仿生为主要特征的刚柔耦合、柔软体和变形机器人对任务和环境的适应性强，其快速发展在一定程度上将促进机器人研究的步伐，同时，这种趋势和需求也将会使得机器人动力学和控制研究面临重大挑战. 本刊组织了“机器人动力学与控制研究专题”，主要介绍以下两个方面的研究进展.

(1) 基于结构和环境因素机器人移动的动力学设计“软体机器人结构机理与驱动材料研究综述” 以结构机理、驱动材料和仿生视角，介绍蠕动虫、弯曲爬行虫、鱼类游动等几类仿生运动机理以及其相应的软体机器人，并归纳了软体机器人利用材料特征形成的各种归纳驱动形式，提出对未来研究的展望.

“3-PRS 并联机器人惯量耦合特性研究” 通过虚功原理求得惯量矩阵，提出惯量耦合指标，表明耦合惯量会改变驱动轴负载，负载改变将最终影响动态性能，成果可帮助评价并联机器人的动力学耦合特性，为机器人的参数优化和伺服调控提供设计依据.

“振动驱动移动机器人直线运动的滑移分岔” 利用Filippov 滑移分岔理论，建立了驱动参数与系统滑移移动的关系，得到系统的4 种拓扑不等价的粘滑运动，从理论上解释了系统实现不同粘滑运动类型之间切换机制，从而为驱动参数的设计提供了依据.

“混合驱动水下滑翔机水动力参数辨识” 以天津大学研制的混合驱动水下滑翔机“海燕” 作为研究对象，在有限航行参数条件下，基于大量现场实验数据大数据统计分析的计算流体力学(CFD) 和参数辨识相结合，提出获取水下滑翔机水动力参数的方法.

(2) 机器人目标、运动路径规划和动力学行为控制计算方法“机器人无标定视觉伺服控制研究进展” 从目标函数选择、伺服控制器设计、运动轨迹规划三大方面综述了无标定视觉伺服控制系统近年来的主要研究进展，并对无标定视觉伺服未来研究方向进行了展望，表明无标定视觉伺服有更高的灵活性与适应性.

“机器人多体系统轨迹跟踪瞬时最优控制保辛方法” 针对机器人多体系统对目标轨迹跟踪的任务需求，基于微分代数方程提出瞬时最优控制保辛一般性计算方法，通过离散时间步的更新完成实现对目标轨迹的高精度跟踪和其他复杂多体系统的轨迹跟踪控制.

“空间机器人双臂捕获卫星力学分析及镇定控制” 求解了双臂空间机器人捕获目标卫星后受到的碰撞冲击效应，提出捕获操作策略，设计了保证系统控制精度和镇定运动模糊H1 控制方案通过最小权值范数法分配各臂关节力矩，以保证两臂稳定操控.

“自由漂浮空间机器人路径优化的Legendre 伪谱法” 选取机械臂关节耗散能最小为性能指标，并考虑实际控制输入受限，应用Legendre 伪谱法，在满足各种约束条件下，得到精度高、速度快和良好实时性求解机械臂和载体最优运动轨迹的计算方法.

“基于变形场不同离散方法的柔性机器人动力学建模与仿真” 针对多杆空间链式柔性机器人系统，采用假设模态法、有限元法、Bezier 插值方法和B 样条插值方法，构造了柔性杆变形场的统一形式，形成新的变形场建模离散方法作为编制仿真软件基础.

本专题的研究论文介绍了机器人动力学与控制研究中这两个方面的最新进展，希望这一专题使读者了解机器人动力学和控制研究动态，促进机械、材料和生物等学科深度交叉与融合，形成思路互通、技术整合、资源共享、平台共用、成果分享的大协作氛围，实现机器人及相关学科的跨越发展.

本专题审稿过程中得到了机械学科、控制学科和力学学科相关高校和研究机构学者的大力支持和帮助，在此表示感谢.