汽车、民用家电、航空航天及高新技术产业的迅速发展,对模具自由曲面的加工质量和效率提出了越来越高的要求。然而,研磨、抛光等后续精加工工序在目前仍主要依赖于熟练工人的手工操作,已成为低成本、短周期和高质量制造模具的薄弱环节。因此,深入开展模具抛光自动化加工的理论与技术研究势在必行。本文针对课题小组设计的五轴关节型机械手,采用开放式体系结构,建立了“PC机+运动控制卡+交流伺服驱动器+交流伺服电机+传感器”的硬件控制系统;基于Windows和Visual C++6.0软件,初步开发出了一套人机交互式的机器人自动抛光加工控制软件。基于D-H方法建立了抛光加工的机器人数学模型,推导出机器人的运动学方程,应用新的方法快速、准确地求出了逆运动学解。在不限制机器人运动范围的基础上,解决机器人关节变量多解所导致的关节值突变问题。通过实验证实了所提算法的正确性和有效性,满足了实时运动控制的要求。系统地研究了抛光工具的轨迹规划问题,提出了基于行切法轨迹规划的抛光加工原理,将累加弦长三次参数样条曲线的拟合、插补方法应用于机器人自动抛光控制算法中,通过对算法参数的设置,实时生成可控精度的抛光加工轨迹。最后,提出了CP控制方式的关节轨迹连续控制算法,实现机器人连续、协调运动。