伸缩臂是一种可变形的机器装置，其凭借着小体积、大臂展的优点从基于绳索牵引空间爬行机器人到空间对接机构，再到深空探测器都能看到其身影，具有很好的应用前景。本文以基于绳索牵引空间爬行机器人为背景研制了伸缩臂样机。首先，研制了伸缩臂。根据爬行机器人的性能要求，制定了伸缩臂的设计准则；确定伸缩臂的伸缩原理，设计了具有自锁功能的传动系统；细化了结构，增加了压紧轮机构、导向机构，加工并装配了样机。其次，进行了伸缩臂的振动仿真研究。根据伸缩臂的结构特点，将伸缩臂的模型简化为悬臂梁形式，采用数学推导及ANSYS仿真的形式分析了伸缩臂的振动固有参数；考虑伸缩臂运动时的情况，分析了伸缩臂的固有频率在伸缩过程中的变化规律。再次，对伸缩臂的伸缩控制进行了研究。根据基于绳索牵引空间爬行机器人的特点，对伸缩臂的伸缩控制进行研究是十分必要的，对伸缩臂的运动进行了轨迹规划；研究了伸缩臂的控制方法，实现了伸缩臂的PD控制。最后，进行了伸缩臂实验。搭建了伸缩臂实验平台，进行了不同运动参数对伸缩臂振动影响实验，伸缩控制实验，参数识别实验等；采用最小二乘法对传动系统的固有参数进行了辨识；对伸缩臂的性能进行了验证。