本文以实际的工程项目为背景，针对船舶建造工业中经常遇到的空间曲线切割问题，设计的五自由度切割机器人，可用于在船体分段上开孔和短圆管端头切割。理论上，该开孔切割机器人能够在任意曲面上开任意形状的孔并能够完成任意形状的圆管端头的切割。分析当今世界上流行的数控系统的基础上，确定了切割机数控系统的硬件设计上采用了IPC+PMAC运动控制卡的开放式结构，充分协调利用PC机的丰富资源和PMAC卡强大的实时处理功能。该数控系统硬件上采用了并行双CPU的开放式结构，这种双CPU结构，大大降低了开发人员的工作负担，系统的可靠性和可维护性得到了有力保证。上位机应用软件设计上利用模块化的设计思想，这样便可以大大增加加工程序编制的灵活性，实现真正意义上的全开放。控制方案采用的是闭环控制方式。从而保证切割机器人在切割状态时，对机器人末端的精确控制。 本文完成了机器人控制系统的交流伺服电机、伺服控制器、运动控制卡的计算选型和控制系统的搭建。详细介绍了软件设计中碰到的几种空间曲线的计算方法，并对切割机器人的机械结构、硬件平台进行了介绍，并结合实际情况对该设备进行了PID参数调节。