力学与实践

作者：王泽, 陈力奋, 唐国安,

关键词：新工科, 二连杆机械臂, 多自由度系统, 欠驱动控制, 振动抑制,

以机器人操作柔性结构场景中的振动抑制为背景，研制了一种动力学与控制实践教学的机电系统。该系统采用减速电机串联二连杆机构组成机械臂，并将双摆悬挂于机械臂末端，建立了多自由度动力学系统的实物模型。吊点处安装有自制的电阻应变式传感器以感知吊索的动态张力。根据经典力学的功能原理，设计了基于动态张力反馈的机械臂末端速度控制律，并基于Arduino平台实现了小扰动下双摆振动的快速抑制。该实验装置涉及力学、机械、电子等多个专业，基础系统浅显易懂，相关专业的本科生能够独立完成软硬件搭建与调试。对力学专业而言，该系统为柔性欠驱动系统的建模与实验提供了具体案例。整体设计具有硬件成本低、软件门槛低的特点，适宜在实践教学中推广使用。

来源：2026年第1期

《力学与实践》期刊编辑部

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