本发明公开了一种变刚度串联弹性驱动装置及其控制方法，属于柔性传动技术领域，包括:驱动机构，往复机构，弹性输出机构，电源以及控制器。所述驱动机构主要由驱动电机，弹性联轴器和蜗轮蜗杆减速器组成；所述往复机构包括：支撑框架，滑块，直线滑轨和滚珠丝杠；所述弹性输出机构包括：驱动器外壳，直线弹簧，橡胶塞，位移传感器，记忆合金和方形滑块；所述电源分别与控制器，编码器，电机驱动器，位移传感器，记忆合金和驱动电机连接。本发明公开了一种变刚度串联弹性驱动装置及其控制方法，该驱动器的结构紧凑可靠，提高了系统的安全性，可以实现变刚度控制和关节缓冲能力，调节方式灵活，应用范围广等特点。