运载火箭低温推进剂贮箱是运载火箭动力输送系统的核心装备,具有型号多、尺寸大、加工流程复杂等特点,作为低温液体燃料的贮存容器,在制造过程后期,需要在贮箱表面涂覆上一层绝热材料,以起到隔热、防护等作用。目前,我国对贮箱绝热的打磨方式仍采用人工磨削或半自动磨削,不仅打磨效率低、一致性差,且打磨时粉尘环境危害工人健康,这种打磨方式已经无法适应航天制造业日益增长的加工质量与效率的需求。作为国家04专项《运载火箭柔性制造成套装备应用示范》的子课题,本论文针对低温贮箱绝热层柔性自动化打磨的关键技术进行研究,数字化重构贮箱精确三维加工模型、优化机器臂避障运动时间、实时管控打磨加工全生产要素,对实现贮箱绝热层柔性、高效、可靠的自动化打磨具有重要意义。本文主要研究内容和成果如下:（1）分析了贮箱的结构特点与绝热层自动化打磨的需求,采用一种基于三维点云重构的贮箱绝热层柔性自动化打磨方案。通过构建三维扫描系统完成对贮箱点云数据的采集,基于体素栅格的特征保留算法精简点云,将均值漂移算法用于贮箱结构交接处判断,有效保留贮箱结构处特征,并基于ICP算法提出了一种利用靶标作为关键点的配准算法,实现了贮箱点云的高精度配准及点云位姿修正,基于贪婪投影Delaunay三角剖分算法完成贮箱三维重构。（2）通过Hertz接触理论分析了绝热层打磨的压力情况,基于Preston方程构建绝热层去除模型,并采用最小二乘法优化打磨轨迹间距。将三维重构贮箱模型作为轨迹规划对象,采用等平面法及离散点偏置得到贮箱绝热层打磨轨迹。针对贮箱绝热层打磨避让外挂件导致打磨效率低下的问题,提出一种混合免疫粒子群算法对外挂件处打磨轨迹进行时间优化。通过结合模拟退火算法使得粒子保持一定概率突跳的能力,并引入免疫算法的浓度机制保留高适应度低浓度粒子,在加快收敛速度保持种群多样性的同时能跳出局部最优达到全局最优。以PUMA560机器人为对象进行仿真,验证了算法的可行性和有效性。（3）分析了贮箱绝热层打磨流程,构建基于OPC UA的打磨房体总体监控结构。对打磨过程状态数据来源进行分类分析,设计异构设备数据的采集方案,构建打磨状态监控信息模型,以此通过OPC UA服务器将采集的数据映射到对应的信息模型中,并传递到OPC UA客户端,实现贮箱绝热层打磨过程状态的实时监控。（4）根据贮箱绝热层打磨流程和自动化打磨的需求,设计系统总体结构与功能模块,基于.NET平台、SQL Server数据库、OPC UA技术等,完成了低温贮箱绝热层柔性自动化打磨轨迹规划与管控软件开发。以某航天贮箱制造企业作为验证平台,有效提高了贮箱绝热层打磨效率与质量,贮箱绝热层打磨周期约缩短三分之二,对推动航天贮箱制造企业转型升级具有重要意义。