随着科技的进步,工业制造逐渐由自动化向智能化发展。但在工件打磨领域,目前仍以人工打磨为主,人工打磨不但效率低、质量难以保证、打磨标准也不统一,而且打磨过程中往往产生有害物质,对人体健康造成危害。针对目前人工打磨方式的不足,本文就机器人打磨系统进行研究,以提高加工效率和产品质量,改善工人的工作环境,为自动化打磨加工提供一种新思路。首先,本文介绍了基于力传感器的机器人打磨控制策略、力传感器的研究现状以及基于视觉的目标轮廓提取方法,并对本文的主要研究内容进行叙述。其次,对针孔相机及深度相机的成像模型、透视畸变、内外参数矩阵进行推导,进行了相机标定与手眼标定实验,得到相机与机器人的变换矩阵。同时,基于视觉系统对目标三维重建进行了研究,并对点云进行过滤处理。基于法向量的边缘提取算法进行点云边缘提取,通过点云和手眼标定矩阵得到工件的三维空间坐标,并将空间坐标传递至机器人控制系统,确保机器人到达打磨位置的准确性,从而实现打磨作业。然后,为进一步提高打磨精度,基于六维力传感器对机器人与外部环境接触力进行实时获取,对参数辨识方法进行了研究,以消除接触力的外部干扰并进行实验验证,结果表明了所求解参数的正确性。同时,对机器人打磨力特点和机器人力控制方法进行了研究分析,采用一种基于位置控制的阻抗算法完成接触力误差与位置误差间的转换,实现恒力控制,并通过仿真软件搭建力控仿真平台以验证算法的可行性,结果表明该算法能有效实现机器人打磨过程中的恒力控制。最后通过QT5平台,开发了一个基于力觉与视觉的机器人打磨系统,实现了对机器人、深度相机以及六维力传感器的联合控制,并通过该系统进行了机器人打磨实验验证了该系统进行机器人打磨作业的可靠性。