1.一种全状态约束机械臂轨迹跟踪的协同控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，建立全状态约束的机械臂系统动力学方程：式中，q为角位置向量，且 n为所述机械臂的关节数；是角速度向量，且和 分别表示惯性矩阵、科氏力矩阵、重力向量；

为控制力矩，为控制输入变量，记为ub，且有对于任意的t≥0，q及 均需满足约束条件：其中，kuj、kvj为常向量，且有kuj＝[kuj1,kuj2,…,kujn]T，kvj＝[kvj1,kvj2,…,kvjn]T，j＝1，

2；

步骤2，令x1＝q， ub＝τ，代入式(1)，可得所述全状态约束的机械臂系统状态空间方程为：令a＝M-1(x1)(ub-C(x1,x2)x2-G(x1))，则上式可写为：其约束条件为：

步骤3，设计基于非对称障碍李雅普诺夫函数(ABLF)的反推控制器，以提升初始时刻系统的响应速度，同时避免非对称全状态约束被破坏；对于式(3)，控制器的设计步骤为：

3-1，令z1＝x1-qd＝[z11,z12,...,z1n]T，z2＝x2-α＝[z21,z22,...,z2n]T，其中qd为给定目标位置信号，且qd＝[qd1,qd2,...,qdn]T，α为镇定函数，且α＝[α1,α2,...,αn]T；

3-2，对于z1子系统，构造非对称障碍李雅普诺夫函数为：其中， i＝1,2,...,n；ka、kb均为正的常向量，且有-ka、kb分别是z1的上界、下界；

定义：

则V1的导数为：

其中，镇定函数α设计为：

式中，k1i为正常数，i＝1,2,…,n；

将式(6)代入式(5)，得到：

3-3，对于z2子系统，构造非对称障碍李雅普诺夫函数为：其中， i＝1,2,...,n；kc、kd均为正的常向量，且有-kc、kd分别是z2的上界、下界；

定义：

则V2的导数为：

其中，z2的导数为：

当z2≠[0,0,…,0]T时，选定反推控制律ub为：式中， 表示 的广义逆矩阵，它满足 z2≠[0,0,…,0]T，k2i为正常数，i＝1,2,…n；

将式(10)、(11)代入式(9)，得：步骤4，将所述机械臂系统式(1)转化为PCH(端口汉密尔顿)结构，并通过互联与阻尼分配及能量整形原则，设计基于Hamilton(汉密尔顿)能量理论的控制器，以提高系统响应后期的跟踪稳定性；控制器的设计步骤为：

4-1，对于式(1)，考虑一个Hamilton函数H(q,p)＝K(q,p)+P(q)，其中 表示广义动量， 是系统的动能， 为系统的虚拟势能，则有：

并且p的导数满足：

4-2，预置反馈控制律为：

其中， 为常正定矩阵， 为Hamilton控制输入；

4-3，将式(15)代入式(1)，并由式(13)、(14)可得所述机械臂系统式(1)的PCH系统描述：式中， H(X)为Hamilton函数，是列满秩的，In为单位矩阵；

4-4，定义期望平衡点 为状态误差，规定一个期望的Hamilton能量函数 且Hd(0)＝0，则选定Hamilton控制律uh为：式中，Ja为互联矩阵，Ra为阻尼矩阵；

步骤5，设计协同控制器，具体方法为：令

式中，cbi(t)∈(0,1]，chi(t)∈[0,1)，i＝1,2,…,n分别表示反推控制器式(11)和Hamilton控制器式(17)对应的协调函数，Ts是时间常数；

则协同控制律us为：

式中，

usi＝cbi(t)ubi+chi(t)uhi，i＝1,2,…,n   (20)在0

式(19)、式(20)就构成了所述全状态约束机械臂轨迹跟踪的协同控制器。