机器人自动制孔技术凭借其成本低、自动化程度高以及加工范围广等优势,在航空制造领域得到了越来越多的应用。为了保证机器人自动化制孔系统的精确运行,要建立相应的坐标系系统,确定机器人基坐标系与末端工具坐标系的相对位置关系,以及机器人与工件相对位置关系。由于坐标系建立过程以及机器人运动过程都不可避免的存在误差,直接使用理论位置进行制孔加工作业往往无法达到飞机零件的孔位精度要求。所以在进行制孔加工作业之前,要对机器人制孔系统的定位误差进行补偿。本文首先介绍了国内外机器人自动化制孔技术的发展现状,并以其中的定位精度问题为研究对象,阐述了本文的研究背景和意义,给出了本文的主要研究内容。对本文涉及的双机器人自动化制孔设备,从加工对象、专用定位工装、扩展第七轴移动平台、工业机器人、多功能末端执行器、离线编程系统以及空间测量技术等方面进行了分析介绍。根据自动制孔系统的工作原理与定位需要求,阐明了坐标系系统的主要组成部分及其建立方式。对于其中的关键问题,如机器人手眼标定问题,进行了进一步的分析,并根据本文末端执行器的特殊结构,设计了专用的手眼标定装置。还以此为基础,提出了基于机器人视觉测量系统的双机器人基坐标系标定方法,为下一步双机器人协同工作提供了.条件。为了提高机器人自动制孔系统的绝对定位精度,本文采用了基于数据的孔位修正方法。根据现场采集的测量数据,建立BP神经网络的孔位修正模型。通过测量加工区域边缘基准孔,修正加工孔的位置信息。通过钛、铝叠层制孔试验,对自动制孔系统的加工性能进行验证。并在壁板组件工艺试验件上进行了孔位修正、描点和制孔试验,试验结果表明,机器人制孔系统的绝对定位精度在0.5mm之内,孔径偏差在0.03mm之内,窝径偏差在0.152mm之内,满足飞机组件制孔要求。