机械臂是一种得到广泛应用的自动化装备，在工业生产特别是高端制造领域中有及其重要的作用。其驱动方式也很多样化，不同的驱动方式有着各自的特点，但采用混合驱动进行协同驱动的方式仍使用得较少。为了探讨机械臂的混合驱动的可能性与优势，在本论文中将伺服电动缸和电液比例阀控液压缸这两种驱动方式相结合，设计了一种伺服电动缸和电液比例阀控液压缸混合驱动的机械臂。首先对机械臂的运动学进行了分析，并以机械臂末端点的可达空间优化作为目标，对机械臂的参数进行了设计。然后以机械臂末端轨迹控制和机械臂位姿控制为目标，搭建了相应的控制系统，基于Matlab/Simulink与AMESim软件的联合，建立了该控制系统的仿真模型，仿真分析了该混合驱动机械臂的末端轨迹的可控性与特点。针对圆滑或弯折的不同轨迹曲线，分别进行了末端点轨迹仿真控制。对于机械臂位姿控制中伺服电动缸跟随液压缸和液压缸跟随伺服电动缸两种模式进行分析。对于电液比例阀控液压缸和伺服电动缸均首先采用了普通PID进行控制，分析仿真结果并调整PID的参数，得到较好的液压缸和伺服电动缸的位置控制效果，轨迹曲线也较为圆滑。但普通PID控制针对不同的轨迹控制有较大的局限性，位置控制精度不够高，因此又采用了带前馈的PID复合控制进行了仿真分析，得到了更高的位置控制精度。最后，搭建了该混合驱动机械臂的实验台架，加工机械臂，组建控制系统形成了完整的机械臂系统，采用Matlab RTW xPC平台进行了系统实验，得到了较为理想的实验数据，验证了前面的设计和仿真工作的合理性与有效性。以上所有工作都为开发实用的混合驱动机械臂提供了理论依据和实践经验。