曲面元件因其特殊的型面特征被广泛应用于各行各业,如航空、车辆、化工（航空发动机叶片、汽车轮毂、搅拌机）等重要领域,曲面零部件的造型精度和表面质量直接影响了工件的使用性能。使得抛光成为了必不可少的加工工序。目前国内对曲面零部件的抛光工艺大多通过手工操作完成,工作形式单一耗时、工作环境相对较差、受工人技术水平因素影响较大、加工后工件表面存在一致性差等问题。本文通过查阅大量文献资料总结现有抛光方式及其存在的问题,并结合现有的机器人自动化控制以及柔顺控制技术,开展关于基于曲面元件机器人柔顺抛光技术研究,现将主要研究内容总结如下:⑴研制并设计了一种基于工业机器人的全自动化抛光设备,并对系统的关键硬件装置进行了选型分析,并独立开发出一种全新的主被动柔顺控制的柔性抛光系统,使得该工具在和机器人配合下,能够实现对曲面元件表面自动抛光处理。⑵通过在机器人末端和抛光工具内部设置的力/力矩传感器,可以感知抛光工具和外界的接触力信息,针对抛光工具在安装之后所产生的“零漂”值以及运动过程工具自身重力的作用进行实时补偿。⑶在机器人运动学的基础上,提出基于STL（Stereolithography,光固化立体造型术）模型的机器人抛光轨迹规划,通过行切法求取离散抛光点的位置和姿态信息进而对机器人末端抛光工具的位姿进行控制,确保抛光工具姿态始终沿着曲面离散点法向方向。⑷分析所设计的柔顺抛光机构特点,结合机器人运动过程分析,建立抛光机构与机器人的主被动柔顺控制模型,采取系统辨识的方法获取控制模型当中的关键参数信息。在力外环位置内环的控制结构下,分别以PID（Proportion Integration Differentiation,比例积分微分）控制和内模控制理论为依据设计力控制器,并结合实际控制中存在问题,在Simulink中仿真模拟实际控制效果。综上所述,基于工业机器人的曲面抛光技术研究与应用,在理论研究及实际生产应用方面都存在很大的价值。