机器人自动钻铆技术已成为国内外航空制造领域的研究热点和重要发展方向。为提升我国航空制造业装配水平,积极开展机器人自动钻铆技术的研究至关重要。离线编程技术作为机器人自动钻铆技术的关键技术之一,是提高产品加工质量和加工效率的重要途径。本文结合实际项目需求,对机器人自动钻铆系统中离线编程系统的部分关键技术进行了研究,主要研究内容如下:(1)阐述了机器人自动钻铆系统的工作原理,详细分析了系统中各工艺装备的离线任务规划需求,并在此基础之上提出了机器人自动钻铆离线编程系统任务规划的总体方案。(2)分析了特征技术和基于模型定义技术应用于数字化装配方面的特点,提出一种将MBD技术与特征技术相结合的装配孔工艺特征快速添加技术。该技术可以以产品的三维模型或者产品的MBD模型为基础,结合现阶段航空蒙皮类产品的建模特点,通过工艺特征将几何信息与工艺信息相结合,建立了面向飞机自动化装配系统的产品工艺特征信息模型。(3)阐述了TSP问题的数学模型和优化方法,分析了机器人自动钻铆路径规划的工艺约束,提出了多约束路径最短的加工路径优化模型,研究了蚁群退火混合优化算法优化机器人加工路径规划的方法。(4)介绍了面向飞机部件机器人自动钻铆离线编程系统,阐述了基于模型定义的装配孔工艺特征快速添加技术的实现流程并进行了实例验证,对机器人加工路径优化方法仿真分析并将算法应用到离线编程系统进行验证。