本发明实施例公开了一种基于改进粒子群算法的欠驱动机械臂关节角寻优方法。包括：建立平面三自由度被动‑主动‑主动型(PAA型)欠驱动机械臂动力学模型；然后，针对具有非完整约束特性的欠驱动机械臂动力学模型，利用反演控制思想，将其降阶为两个被动‑主动型(PA型)子系统，并明确关节角与机械臂末端位置之间关系；最后，以欠驱动机械臂末端位置与目标位置差值为目标函数，基于粒子群算法的寻优原理，引入模拟退火的Metropolis接受准则和人工鱼群算法的拥挤度因子，求解到达目标位置所对应的最优关节角。根据本发明实施例所提出的技术方案，在欠驱动机械臂位置控制时，可以降低寻优算法陷入局部最优的概率并提高求解精度。