在“中国制造2025”战略的实施下,制造业朝着信息化、智能化加速发展,机械臂发挥着越来越重要的作用;与此同时,智能制造对机械臂的性能也提出了更高的要求。在一些应用场景中,由于机械臂末端负载存在柔性,负载的刚度低于机械臂系统,机械臂在运行过程中和停止后负载部件均会产生振动,通常需要等到残余振动减小到允许范围内之后才能进行下一步工序。残余振动的存在不仅影响定位精度,而且严重降低了生产效率。为了减小机械臂在运动过程中末端柔性负载的残余振动,本文基于速度规划和输入整形技术对SCARA机械臂末端柔性负载进行振动抑制。本文针对常规S型速度规划存在冲击问题,首先采用运动学平滑方法构建了一种正弦平方速度规划模型,实现机械臂在运动过程中加加速度连续性,保证了机械臂在启停时刻加加速度值为零。其次,考虑机械臂的柔性动力学响应,基于一种非对称S型规划,将机械臂各关节视为欠阻尼双质量块运动系统,推导了系统误差响应关于非对称S型7段时间参数的函数表达式,根据运动学约束条件及残余振动响应约束条件,建立了时间最优S型速度规划模型。搭建SCARA机械臂末端柔性负载实验平台,获取了柔性负载的频率和阻尼比,完成考虑动力学响应的S型速度规划模型的求解,通过实验验证了该方法的有效性。为了进一步降低柔性负载的残余振动,在控制端将其简化成二阶系统,使用输入整形法对负载振动进行抑制。基于脉冲响应法求解了ZV、ZVD、ZVDD三种整形器的数学表达式,在MATLAB/Simulink中建立柔性负载振动抑制仿真系统,验证了三种整形器对残余振动抑制的有效性,并分析了输入为S型位置曲线下的三种整形器在时域上的响应及超调量。对不同整形器分别在频率变化和阻尼比变化下的灵敏度及鲁棒性进行了研究,结果表明,整形器对频率变化的敏感性高于对阻尼比变化的敏感性。实验结果表明,在相同约束下,考虑机械臂残余振动动力学响应的时间最优S型规划对机械臂末端负载振动抑制效果要优于采用运动学平滑-加加速度连续规划方法。考虑动力学响应的S型速度规划结合输入整形法,柔性负载的残余振动降低了81.7%。