En este documento, se propone primero un observador funcional no lineal (NFO) para el diseño de control de manipuladores de robots bajo incertidumbres del modelo, perturbaciones externas y falta de información de la velocidad conjunta. En principio, el NFO propuesto puede estimar no solo perturbaciones y incertidumbres agrupadas sino también velocidades conjuntas no medibles, las cuales luego se retroalimentan al controlador principal. En comparación con el diseño ESO bien conocido, el NFO propuesto tiene una estructura más simple, estimaciones más precisas y menos esfuerzo computacional, y en consecuencia, es más fácil de implementar en la práctica. Además, se evitan observaciones innecesarias de desplazamientos conjuntos en comparación con el conocido observador de estado extendido (ESO). Basado en la teoría de Lyapunov, el rendimiento de estimación globalmente uniformemente acotado es garantizado por el NFO propuesto. En consecuencia, se demuestra teóricamente que los rendimientos de estimación del NFO son mejores que los del ESO. Se realizan simulaciones con un manipulador de robot de dos grados de libertad (2-DOF) para verificar la efectividad del algoritmo propuesto en términos no solo del rendimiento de estimación sino también del rendimiento de control en lazo cerrado.