在钻孔机器人的多关节机械手和钻孔姿态调节机构控制算法的研究中,针对矩阵法过于复杂、欧拉角法有奇异点的缺陷,引入了单位四元数作为解决方法。通过推导刚体运动学方程的单位四元数表达方式和姿态控制问题的单位四元数数学模型,结合刚体动力学方程,设计了一种基于状态反馈的刚体姿态控制律。经理论验证,该控制律可使相关闭环系统全局趋于稳定,满足控制要求。