本文的研究内容是钻石自动抛磨过程中的软抛磨方向识别的关键技术、钻石抛磨刻面各向异性数学模型、软抛磨方向预测技术及自动抛磨机械手控制系统。首先提出了能够快速准确识别钻石抛磨面软抛磨方向的自动寻优算法,解决钻石各向异性为钻石自动化抛磨带来抛磨效率低下问题,然后基于脆塑性转变理论,提出一种利用加权叠加法构造的钻石任意平面各向异性数学模型,并根据模型仿真数据对寻优算法进行优化,最后设计了自动抛磨机械手控制系统解决方案,实现了寻优算法在钻石自动抛磨机械手中的应用。本文首先介绍钻石加工的相关专业知识,在此基础上,针对钻石各向异性的连续性特点,提出自动寻优算法作为钻石各向异性带来加工问题的解决方案,并对寻优参数进行优化,使算法在执行效率和准确性上达到最优,通过多次对比实验验证了自动寻优算法的可靠性。根据实验数据对自动寻优算法进行改进,作为自动寻优改进算法,该算法按照各个寻优方向上的抛磨软硬程度分配搜索时间,使抛磨效率明显提高。基于脆塑性转变理论和钻石典型晶面各向异性数学模型,采用加权叠加的方法确定了钻石任意平面各向异性数学模型。结合钻石亭部刻面的几何尺寸建立了钻石亭部刻面仿真模型,通过对比实验结果和仿真数据,验证了模型在获取钻石刻面各向异性变化规律方面的准确性,并利用仿真模型对自动寻优算法做进一步优化,提出预测寻优算法,该算法能够通过两次寻优算法获取整颗钻石其他刻面上的各向异性变化规律,从而实现对其他刻面软抛磨方向的预测,大大减少了寻优过程在整个抛磨过程中所占用的时间。深入研究了钻石自动抛磨机械手的机械结构和控制系统,提出了抛磨压力检测与控制系统方案,设计了控制系统硬件电路,提出循环读写算法提高存储器的使用寿命,利用嵌入式实时操作系统设计了自动抛磨机械手控制系统,并将本文提出的自动寻优算法研究成果应用到其中,实现了钻石的自动抛磨加工。目前该自动抛磨机械手已经交付钻石加工厂家试用。