水火弯板无模成型技术是目前世界造船工业中应用最广泛的关键技术,该工艺技术性强、难度大、影响因素多、操作技艺难以掌握。到目前为止,大型复杂曲面钢板水火加工的技术在实际生产中还必须依靠熟练工人的经验由手工完成。水火弯板工艺的自动化对提高船外板成型的质量、提高造船速度和降低造船成本有着重要意义。目前已经完成了大型复杂曲面水火成型智能机器人试验样机的研制,正在进行大型复杂曲面水火成型智能机器人产品化样机的开发。本文讨论了大型复杂曲面水火成型智能机器人产品化样机控制系统的设计与实现。与试验样机相比,产品化样机在保持和完善了基于SERCOS接口技术的伺服控制、分层模块化设计的软件系统、灵活强大的用户编程接口等优点以外,着重在如下方面做了完善和改进:对于测量系统,采用了大测量范围的激光测距设备,避免了高温对测量设备的损伤;对于帆形板的加工,采用了新的边缘测量确定方法,在最大程度上避免了由于边缘情况复杂而导致的“呲边”现象;对于双火头加工,在做了大量的试验的基础上总结出了带自动调高系统的控制方案;对于鞍形板加工,提出了一整套的基于“拟合计算定位方法”的测量加工控制方案;另外还为完善其做为生产与科研工作的平台也做了大量的工作,新增了一些指令;为使机器人能够满足实际生产的安全规范而增加了必要的安全措施,如红外报警系统等。本文以大型复杂曲面钢板水火加工工艺为主线,按照硬件系统的设计、选型、布局、连接,以及软件系统的模块划分、关键算法和难点实现的顺序对机器人的控制系统做全面的论述。关键算法中系统地介绍了测量算法、帆形板加工控制算法、鞍形板加工控制算法和双火头加工的难点分析。