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曲面零件广泛应用于航天航空、船舶、汽车行业及模具制造行业。目前曲面抛光主要采用人工作业,存在抛光质量稳定性差、粉尘大、效率低等缺点。基于工业机器人的曲面抛光可以有效克服人工作业的各种弊端,已逐渐成为一种行业趋势。为了获得良好的抛光质量,机器人的柔顺控制是一个核心问题。本文基于柔顺控制算法,通过搭建工业机器人自动抛光系统,进行理论和实验研究。主要研究内容包括:(1)在分析曲面零件抛光工艺的基础上,通过Preston模型研究了工业机器人抛光对工件表面质量的影响因素,搭建并介绍了KUKA机器人附带力反馈的自动抛光平台,由需求设计了抛光控制软件的整体架构。(2)求解了六自由度机器人的雅可比矩阵,使用拉格朗日法完成机器人的动力学建模,求解了动力学方程重要参数惯性矩阵、重力项系数等,并对推导的动力学模型进行了MATLABA编程计算,通过联合ADAMS仿真,结果基本吻合,验证了动力学模型的准确性。(3)基于柔顺控制理论,内环采用PD控制的位置控制环,外环分别采用单力反馈控制、阻抗控制以及导纳控制互相对比分析。通过基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术,分别仿真了三种控制算法各自的参数对控制效果的影响和利弊。最终本文采用导纳控制,针对导纳控制的缺点,提出了一种基于时间的动态因子来改进导纳控制算法,可以同时符合较小的超调量及稳态误差,通过仿真验证了改进算法,得到了较理想的控制效果。(4)开发了基于VC++6.0和LabVIEW平台的抛光系统柔顺控制软件,通过LabVIEW平台完成力信号的采集,在VC++6.0平台完成上位机与控制器的通讯,完成了库卡RSI通讯协议及其控制程序的开发。机器人抛光系统通过调用基于动态修正因子的导纳控制算法子程序完成轨迹位置的修正,对曲面工件进行抛光试验,验证了控制算法的有效性。本文通过搭建KUKA机器人抛光平台,探索抛光机器人动力学特性,提出一种基于时间的动态因子的改进导纳控制算法,并通过试验验证了控制算法。本文研究成果对于机器人曲面抛光理论及工程应用具有重要意义。