未来我国要进一步发展满足自动化和智能化需求的高技术船舶制造。在船舶制造的过程中,有许多面向船体零件自由边的打磨加工工序,其打磨质量是影响后序涂料喷涂、船舶防腐等的重要因素。在这里所谓的自由边,其实就是船体零件中无需焊接的边,目前针对它的打磨处理,多采用人工的方式,其打磨效率较低、自动化程序低,并且严重依赖打磨工人的经验,有可能会对打磨工人们的身体健康产生严重恶劣的影响。而依靠工业机器人的打磨由于大部分的打磨机器人都是采用人工示教法来进行打磨轨迹规划,时间和经济成本较高,并且可能会对示教工人的身体健康产生严重恶劣影响,因此需要研究设计一种新的针对船体零件的自由边打磨处理的机器人智能打磨系统。为此,本文基于离线编程、打磨轨迹坐标变换和打磨轨迹在线动态调整等关键技术,研究设计了一种新的船体零件自由边机器人智能打磨系统,并对其中涉及到的机器人位力调控进行了仿真研究,仿真验证本文所设计系统的可行性和正确性。其具体研究内容为:（1）研究设计了一种新的船体零件自由边工业机器人智能打磨系统,完成了该系统的总体结构布局、整体工作流程及集成控制方案等的设计,并确定了本文的研究技术路线。（2）提出了一种在离线编程及仿真软件Robot Studio中通过离线编程获取机器人打磨加工轨迹的方法,解决传统人工示教法中的示教精度低、示教效率低下等问题。在此基础上,提出了一种基于点云数据处理的打磨轨迹坐标变换方法,并在VS2017开发环境下利用PCL库实现了对点云数据的处理,提取出了待打磨船体零件的关键点实际三维坐标,基于此消除了离线编程中待打磨船体零件的设定位置与其实际位置的不同,生成可以适用于实际作业空间中的机器人打磨轨迹。（3）针对实际作业空间中的打磨轨迹是基于待打磨船体零件的三维几何模型所获取的,而实际的船体零件与它的三维模型之间存在着一定的偏差,提出了一种利用法向恒力跟踪下基于位置的机器人阻抗控制模型进行打磨轨迹在线动态调整的方法,并在Matlab/Simulink仿真平台中对使用这种方法进行了仿真研究。仿真结果证明:本文所使用的机器人打磨轨迹在线动态调整方法具有很高的可行性和正确性,实际中可以使用这种方法来对先前所获得的机器人打磨轨迹进行在线动态调整,从而使得机器人末端执行器能够始终跟踪待打磨船体零件的自由边,保证自由边打磨质量。