自动化技术的应用程度是一个国家制造业技术水平高低的重要标志。目前,我国制造业中对具有复杂形状的自由曲面零件的加工,手工操作还是占据了主要地位。手工研磨抛光质量不稳定、效率低,而且工人工作环境恶劣,从而影响其市场的竞争力。机器人曲面自动研磨抛光系统的实现对提高生产效率、降低劳动强度、保证加工质量具有深远意义。本文以中国科学院沈阳自动化研究所和北京航空材料研究院的合作项目“透明件复杂曲面的自动研磨抛光技术”为背景,重点对机器人自动研磨抛光系统研磨力的控制进行了研究。本文首先概述了机器研磨抛光力控制技术的研究现状,然后结合曲面打磨对象搭建了以KUKA机器人为主体的研磨加工平台,对研磨抛光机器人系统进行了宏观上的介绍,包括其硬件组成和各部分的主要功能,并对系统的通信部分进行了阐述。实现研磨抛光力的恒定控制前,必须对研磨执行机构进行系统辨识得到系统的数学模型。文章分别用最小二乘法和粒子群优化算法对研磨系统进行系统识别,建立了被控对象的辨识模型。研磨过程中如何保持研磨力恒定是本文研究的核心内容,针对这一问题,分别设计了模糊PID控制器、双口内模控制器和RBF神经网络滑模控制器对系统进行力控制仿真和实验,最终RBF神经网络滑模控制器能够达到系统要求的性能指标。当工件的表面曲率急剧变化时,研磨抛光工具与工件的接触面压力分布不均匀,针对这一情况介绍了应用赫兹接触力方程实现恒定压力研磨的方法,并对在研磨抛光过程中影响接触面不同点研磨压力的因素进行了仿真,结果表明研磨点的曲率半径对压力的影响最大。