随着我国航天事业的高速发展,航天产品的数量与种类逐年增加,航天舱是最重要的集成类大型复杂的航天器,地面组装有技术要求高、实现难度大等多方面限制,开发一套航天舱的总装自动化装备成为领域重要关键技术之一。本文以自主研发的航天舱总装的七自由度装配机器人为研究对象,对机器人运动学、刚度、误差辨识及误差标定进行了系统深入的研究。为航天舱制造与生产提供理论支持。针对七自由度装配机器人的构型与结构特征,根据D-H参数法定义了机器人的连杆坐标系,通过正向递推建立了机器人的正运动学方程;应用固定关节法与反变换法获得了七自由度装配机器人逆运动学方程;完成了正运动学与逆运动学仿真,并与理论计算进行了对比验证;应用微分变换法求解七自由度装配机器人的速度雅可比矩阵。对七自由度装配机器人的关节刚度、结构刚度及综合刚度进行求解。根据传统静刚度模型推导得出机器人关节刚度在末端坐标系的映射;通过柔度理论建立了机器人的结构刚度在末端参考坐标系的映射;将关节刚度与结构刚度串联、运算推导得到机器人的综合刚度模型并通过将仿真与理论对比对综合刚度模型进行了验证。建立了七自由度装配机器人的误差模型,理论分析阶段采用了预设定误差参数与位姿变换矩阵的方式,通过牛顿迭代法获取了关节变量值,将关节变量值代入正运动学方程进行验证,证明了牛顿迭代法的可行性,利用遗传算法进行了误差参数辨识,辨识结果与预设定值大致相同,最后,将辨识结果代入运动学模型中进行验证,结果证明机器人定位精度得到明显提高。在误差理论分析的基础上,进行了误差补偿标定实验。首先进行样机试制与实验平台搭建。然后对机器人末端的重复定位精度进行了测试实验,重复定位精度实验结果满足误差补偿标定实验要求,根据点球式标定方法对机器人进行了30组数据采集,应用遗传算法对误差参数进行辨识,将所求得的误差参数代入误差模型中进行验证实验,结果证明该误差补偿方法大大提高了机器人的绝对定位精度。