目前我国复杂曲面零件光整加工阶段的研抛加工基本以人工操作为主,加工质量难以得到有效的保证,费时费力,效率很低,而且大部分工作环境不适宜工人去操作,因此曲面光整加工的智能化和自动化,作为实现高质、高效、低成本的制造的重要环节,日益受到产业和学术界的重视。本文主要围绕复杂曲面机器人智能自动化研抛系统的关键技术进行了相关研究。主要研究内容概括如下:1)自行搭建了复杂曲面机器人自动化柔顺研抛加工系统平台,自主研发设计了一种柔性研抛工具,该研抛工具结构特有的柔顺特点使其能够模仿人手进行研抛加工,克服了机器人刚度与柔性之间的矛盾。2)介绍了柔性盘与曲面工件表面接触时的压强分布模型,同时对柔性盘研抛区域的相对线速度分布进行理论推导,用微元积分原理和移动材料去除指数建立了研抛材料去除廓形的理论方程,分析了主要研抛工艺参数对曲面工件表面材料去除廓形的影响规律。介绍了复杂曲面研抛加工路径规划中的行切法和环切法,通过分析比较选择更适合复杂曲面机器人自动化研抛加工中的行切法进行轨迹规划。3)在机器人运动空间描述了研抛工具末端位姿,介绍了机器人的坐标系变换,研抛盘的受力分析及重力补偿算法,建立了机器人被动柔顺研抛工具末端与外界环境接触的简化模型并详细介绍了基于位置内环的力外环控制策略方案。4)介绍了机器人研抛力控制系统软件并对其性能进行了测试,结果表明基本实现恒压力研抛,控制精度在±3N~5N,应用自行搭建的研抛加工系统平台对NAK80模具钢曲面工件进行研磨和抛光加工实验,结果显示粗糙度Ra=0.025μm,基本接近镜面效果,很好地满足了实际需求,证明复杂曲面机器人自动化高精研抛加工的可行性和有效性。