针对蛇形臂机器人由多个具有相同控制及传动结构的关节组成的特点，建立了单关节的单轴控制系统的数学模型，基于不变性原理设计了复合控制系统。采用MATLAB/Simulink进行仿真，研究了间隙及摩擦对系统性能的影响，并提出了相应改进措施。仿真结果表明，系统具有高精度位置伺服性能及良好的抗干扰能力，为蛇形臂机器人柔性连续运行奠定了技术基础。