叶片类复杂曲面零件作为能源转换装置的关键结构件，其几何精度和表面质量将决定着能源动力设备的工作性能。表面磨削作为叶片加工的最后一道工序，其加工质量对叶片最终的几何精度和表面粗糙度有着决定性的影响。因此，为了获得良好的磨削效果必须对机器人的磨削轨迹进行合理的规划，使其轨迹不仅能够保证足够的加工精度，而且要具有较高的加工效率。本文首先介绍了机器人轨迹规划问题，及其运动学正解和逆解的数学模型，作为机器人磨削轨迹规划的技术基础。通过对几种常用的多轴加工轨迹规划技术的比较，确定采用等弦高误差法和等残留高度法分别作为磨削步长和行距的计算方法，并根据实际应用中遇到的问题，对两种算法进行了优化。为了避免干涉，在生成磨削轨迹前首先对叶片模型进行了修剪和提取，得到砂带磨削的实际可加工区域。为了便于控制在磨削中叶片表面的法向压力大小，采用接触轮的支撑轴矢量与型面法线相重合的方法，实现了对机器人姿态的控制。最后根据叶片表面的曲率变化情况，提出了磨削区域划分的计算方法，增加了大接触轮的磨削面积，明显提高了加工效率。利用上述改进后的方法规划了叶片的磨削轨迹，进行加工试验。并且对手工、数控磨床、机器人三种磨削方式，在表面粗糙度、型面精度、加工效率和成本等方面分别做了比较，试验结果验证了算法的有效性，以及机器人在叶片高精高效磨削加工中的优势。基于上述研究成果，完成了机器人叶片磨削离线编程软件模块的开发，并在实际中得到了应用。