相比于传统的数控机床加工方式,机器人加工具有加工范围大、灵活性好和成本低的优点,因而它特别适合加工大型复杂曲面类工件。但因为机器人具有整体刚度差、精度低的特点,其加工精度和表面质量难以得到保证,所以目前机器人并没有大规模地用于铣削加工领域。探索基于复杂曲面类工件的机器人铣削加工技术对于未来机器人的普及应用具有重要意义。(1)通过对机器人子系统、电主轴子系统和铣削力测量子系统的研究,完成了各个子系统的选型,构建了机器人铣削加工实验平台。(2)通过MFC和MOTOMAN机器人、NI数据采集卡、ATI力/力矩传感器等提供的库函数,开发了集机器人运动控制、后置处理、文件传输、铣削力在线测量等功能于一体的机器人铣削加工系统控制软件。经过测试,验证了其可靠性。(3)为提高机器人绝对定位精度,针对MOTOMAN机器人进行了基于指数积(POE)公式的运动学标定方法研究。建立了MOTOMAN机器人的旋量模型,提出了基于POE公式的误差模型以及基于最小二乘的参数辨识方法。通过机器人标定实验提高了其绝对定位精度,同时验证了本文提出的基于POE公式的标定方法的准确性。(4)提出了机器人五轴加工后置处理算法,并开发了相应的后置处理模块。利用该模块将UG生成的CLSF刀位文件转换为MOTOMAN机器人可执行的JBI文件。最后通过机器人铣削加工实验,验证了机器人五轴加工的可行性。