机器人修磨是指以机器人为工具（或者工件）的移动平台,用高速旋转的修磨工具对零件表面进行参数指标可控的加工。在实际生产加工中,机器人修磨系统大多由工业机器人和修磨工具等设备构成。其中,工业机器人多采用刚性较差的串联六自由度结构;修磨工具中的接触轮多采用弹性橡胶材料。因此,机器人修磨系可以定义为一种非刚性加工,其加工效果受多种因素的影响,其中最为重要的一个因素就是修磨精度。为了提高机器人修磨的精度,本文围绕着机器人修磨系统分析、机器人运动学参数辨识及误差补偿、复杂曲面零件加工的轨迹规划、磨削力的自适应阻抗控制和机器人修磨试验等内容展开。主要研究内容如下:（1）利用工业机器人、力传感器、修磨工具和工作台等设备设计并搭建了一种典型机器人修磨系统。在此基础上,利用D-H法、基于雅克比矩阵和牛顿迭代的数值法、蒙特卡洛法,分别对工业机器人的正向运动学、逆向运动学和可达工作空间进行了分析。然后,利用工具中心点（TCP）的快速标定方法、目标点位姿的表示方法和数据点的提取和应用等内容,提出了一种基于三维模型的机器人修磨方法。最后,分析了机器人修磨加工精度的主要影响因素,为后续研究奠定了理论依据和试验基础。（2）为了降低修磨机器人TCP运动的不确定性,提出一种基于遗传禁忌搜索法的机器人运动学参数辨识及补偿方法。首先,利用机器人的运动学模型和位置雅克比矩阵,确定了修磨机器人的误差模型和需要计算的未知数。然后,利用测试数据和遗传算法进行全局搜索获得了全局最优解。并将该解作为禁忌搜索算法的初解进行进一步的局部搜索得到最终解。期间,为了加快该算法的收敛速度,设定了相应的适应度函数、动态交叉率、动态变异率和动态搜索半径等参数。最后,选用了基于最小二乘法的参数辨识算法进行对比试验。结果分析表明,该方法能够有效地辨别修磨机器人的所有运动学参数,并提高TCP的绝对位置精度。（3）为了提高复杂曲面零件的加工质量,提出一种基于细化算法的轨迹规划方法。该方法可以生成包含目标点位置和方向的机器人修磨轨迹。首先,根据三维模型上选取的关键接触点和B样条曲线的逆解,计算得到机器人理论修磨轨迹。然后,利用曲率变化率和弧长准则,在工件表面曲率突变或曲面相交的敏感等区域上,将关键接触点细化生成目标点的位置。最后,根据双三次B样条曲面方程的求解,得到目标点的姿态。为了验证该方法的有效性,采用水龙头进行了对比实验。结果表明,该方法在规划效率和表面质量方面均优于拖动示教法,并且可降低工件表面的粗糙度。（4）为了优化修磨工具与零件表面的贴合性,提出了一种基于位置的磨削力自适应阻抗控制。首先,通过机器人修磨的磨削力理论模型建立了法向磨削力和切向磨削力之间的关系。同时,根据力传感器的受力分析和集成方案,确定了修磨工具的重力补偿方法和力信号的滤波方法。然后,结合修磨机器人的二次开发的可行性,建立了基于位置的阻抗控制策略。期间,为了提高系统的加工质量,设计了对应的自适应阻抗控制器。最后,以3D打印环形件为对象进行了机器人修磨试验。结果表明,该方法可以有效地降低磨削力的控制误差和零件表面的平面度。（5）为了验证以上方法的整体性能和综合使用效果,以3D打印叶片的后处理为对象,设计了机器人修磨试验。通过与常规修磨方法对比表明,所研究的机器人修磨精度提高方法能够改善复杂曲面零件修磨的截面加工余量、整体形貌、表面粗糙度和磨削力分布等参数指标,进而有效地提高机器人的修磨精度。