自动化制孔技术是飞机数字化装配中的一项关键技术。目前,国外飞机装配领域已经广泛采用自动化制孔技术,在提高飞机机体结构疲劳寿命、安全性和气动性能等方面取得了显著成效。而国内仍然沿用手工制孔方法,存在制孔质量差、效率低、成本高等问题,已无法满足我国航空制造业快速发展的要求。在此背景下,课题组提出了一种基于工业机器人的自动化制孔方法。本文主要对机器人自动化制孔控制系统的硬件、软件以及孔位和法向修正方法等内容展开研究。首先,综述了国内外自动化制孔技术及装备的研究和应用现状。在分析飞机壁板组件结构及其连接方式的基础上,为实现飞机装配中高质量、高效率的自动化柔性制孔,架构了一套集成计算机控制技术、机器人技术、激光测量技术和离线编程技术的机器人自动化制孔系统。在明确机器人自动化制孔系统各机械组成部件结构和功能的前提下,提出了基于SynqNet实时现场总线的控制系统硬件设计总体技术方案,包括硬件配置方案设计、各控制单元电气设计以及总体结构设计等内容。根据机器人自动化制孔系统的应用需求分析,给出了基于SOCKET通信的机器人集成控制方案。采用UML建模方法对上位机控制软件进行了用例分析和类图设计,并给出了上位机控制软件的功能模块划分方案,实现了系统中网络通信、设备运动控制、制孔质量控制、现场监控及安全防护、程序管理、设备管理和用户接口等功能。针对机器人自动化制孔过程中定位精度和法向精度要求,分别提出了孔位和法向修正方法。最后,基于机器人自动化制孔试验系统平台,阐述了飞机壁板组件装配工艺流程,并对控制系统硬件设计方案、软件功能、孔位和法向修正方法等研究内容进行了试验验证。试验结果表明,该系统的制孔定位精度优于0.1mm,法向精度优于1。,制孔效率为6孔／分钟,能够大幅提高飞机壁板的制孔效率和装配质量,并实现飞机装配中制孔过程的柔性化、数字化和模块化。