随着航天科技的迅猛发展,人类对太空的探索不断深入,空间机器人技术将会发挥越来越重要的作用。受发射条件的限制,要求空间机械臂质量尽可能轻,而为到达较大的操作空间,所设计的机械臂臂杆尺寸一般较长,导致机械臂的柔性不能忽略。柔性的存在会引起结构的振动,不但不能完成操作任务,还有可能引起系统的损坏。本文以柔性关节柔性臂杆空间机械臂为对象,建立动力学模型,开展振动特性分析,并研究振动抑制的控制方法。空间机械臂由关节及连杆组成,关节和臂杆的变形都会引起末端的振动。根据不同的设计结果,关节柔性和臂杆柔性的影响程度不同,因而将实际的柔性空间机械臂分为柔性关节-刚性臂杆、刚性关节-柔性性臂杆及柔性关节-柔性臂杆三种类型,并推导了相应的动力学模型。建模中,柔性关节等效为一个线性弹簧,而臂杆采用Euler-Bernoulli梁来模拟,并通过假设模态法对其变形量进行描述,基于拉格朗日法推导了上述三种类型柔性机械臂的动力学方程。进而,对动力学方程进行求解,并推导了关节及末端振动方程,分析了不同参数条件下的振动特性,为机械臂的设计和控制提供理论依据。基于所建立的动力学模型和振动方程,研究了关节柔性参数的辨识方法以及振动抑制方法。将柔性机械臂参数辨识问题转换为非线性优化问题,采用粒子群算法辨识了关节的刚度系数和转动惯量,以及臂杆的弹性模量和转动惯量。结合辨识出的上述柔性参数,开发了基于输入成形的振动控制算法。最后,开发了单关节单臂杆的柔性机械臂样机及其实验系统,并通过样机实验,得到了关节振动、臂杆振动、末端位置等数据,以用于柔性参数的辨识,利用该实验系统,还验证了所开发的振动抑制控制算法。