飞机制造业是一个关系国家经济命脉和国防安全的高技术产业。现代飞机制造过程中，装配连接质量直接影响飞机结构抗疲劳性能和可靠性，其中孔加工占有重要地位。为了满足现代飞机高寿命的要求，可通过多种技术途径改善连接点的技术状态，其中一个很重要的途径是通过自动化设备进行自动精密制孔，提高制孔质量。本课题结合大飞机国家科技重大专项计划，在国家自然科学基金的资助下，研制了一种新型爬行制孔机器人。采用行走-定位一体化设计方案，设计一种并联机器人，机器人具有冗余驱动，采用力/位混合控制策略，实现全方位行走和5自由度定位，满足飞机自动制孔需求。本文的研究工作主要包括以下几个方面：1.机械系统设计。设计一种并联机器人，满足机器人自动制孔系统对全方位行走和5自由度定位的要求。确定机器人的构型，建立机器人的运动学正反解，进行机器人的结构设计。2.飞机自动制孔工艺设计。分析制孔质量的影响因素，确定制孔工艺要求。制定机器人自动制孔工艺流程。研究制孔工艺中的主轴对中和法向调姿。研究机器人的行走步态。对造成制孔误差的原因进行分析。3.研究机器人力/位混合控制策略。介绍机器人控制的基本原则和几种常用的控制方法。介绍机器人力控制策略。针对冗余驱动，重点研究力/位混合控制策略。研究机器人多关节协调控制。4.机器人控制系统硬件配置。分析机器人的功能需求，采用上、下位机分级控制的方式，上位机为普通PC，负责人机交互，下位机为嵌入式计算机，处理运动规划、运动控制、机器视觉处理等。运动控制采用直流伺服电机驱动，机器视觉配置了CCD相机和激光线位移传感器，制孔采用高速电主轴。5.机器人控制系统的软件开发设计。采用VC++6.0作为开发环境。上、下位机通过以太网通信，实现信息交互。上位机主要包括任务输入模块、离线仿真模块、状态在线显示模块、系统配置模块和日志记录模块等。下位机主要包括运动规划模块、运动控制模块、机器视觉处理模块、状态检测和监控模块等。6.制造样机，通过实验验证机器人满足飞机自动制孔的需求。