航空发动机叶片的型面精度与表面质量直接影响发动机的性能和寿命,而磨削抛光作为叶片加工过程中的最后一道工序,极大程度地决定着叶片表面质量。因此保证航空发动机叶片（组）的磨抛加工质量是航空事业发展中的关键环节。但是因为特征微小、曲面复杂等原因,对于小型叶片以及叶缘等仍然采用手工磨抛。结合多轴数控加工技术可有效克服人工磨抛一致性差、效率低、废品率高以及技术人才培养周期长的问题。然而其也存在着如下问题:（1）设备成本高,且加工模式单一;（2）柔性差,难以进行视觉、力觉等感知功能的拓展,进而形成工艺闭环;（3）刀路规划多为曲面啮合原理,极易造成叶片前后缘区域的啃边等现象;（4）不具备高带宽的自适应接触力控制,极易造成叶片欠抛/过磨,表面质量一致性差。针对上述问题,本文以机器人作为装备本体,拓展具备精准力控制的智能磨抛单元和视觉检测单元,形成了工艺闭环。针对航空发动机叶片型面的形状特点,提出了一种砂带复合式宽行随形磨抛叶片型面全特征的刀路规划方法,不仅改善了叶缘区域的加工质量,而且提高了型面磨抛效率。在对“磨抛单元-叶片”接触环境参数（位置、刚度等）精准估计的基础上,提出了一种参考轨迹自适应生成的精准阻抗控制,实现了接触力的精准控制。具体内容如下:1.机器人叶片自适应“磨抛-检测”系统搭建。提出了一种机器人叶片自适应“磨抛-检测”方案,采用六轴工业机器人夹持叶片进行位姿调整,力控磨抛单元作为第七轴调节接触正压力与砂带线速度,并结合视觉检测技术,形成了“加工-快速检测-再加工”的工艺闭环。在MATLAB和装配样机上分别对六轴工业机器人和力控磨抛单元进行了运动建模的仿真与实验验证,后者的传递函数对于同组输入下的系统响应预测的准确率分别为98.72%、98.66%。耦合而成的机器人自适应磨抛系统,可以保证接触正压力与刀触点的主法线方向一致,既改善了研磨刀具尖端的受力状况,又保证了研磨刀具曲面不与加工表面产生干涉,为提高叶片的加工精度和效率提供了重要的技术保障。2.航空发动机叶片随形磨抛刀路规划。针对叶片型面不同区域的形状特征,提出了一种砂带复合式宽行随形磨抛航空发动机叶片全特征的刀路规划方法:即叶盆、叶背采用接触轮式砂带横向磨抛,以等残留高度法和等弦高步长法求取加工行距和加工步长,进行刀路规划;在此基础上对叶片前后缘区域获得的离散刀触点,依照圆弧拟合曲线原理进行包络式宽行横纵混磨刀路规划。基于UG和MATLAB平台对航发叶片进行了算例仿真,并基于上述机器人磨抛平台对高压Ⅲ级叶片采用该规划刀路进行了实验验证,结果表明,在保证加工质量（Ra=0.175μm）的前提下,所提出的策略不仅可获得较大的加工带宽和步长,而且减少了叶缘区域78.8%以上的刀触点数量以及有效地避免了叶缘出现啃边等现象。3.磨抛单元-环境接触阻抗参数估计。基于接触轮的橡胶材料和砂带的基底材料属于超弹性体的事实,选择更符合物理实际的非线性“弹簧-阻尼”模型,对磨抛单元与叶片所表征的约束环境进行接触过程的动力学描述,进一步设计了双卡尔曼滤波器互联的在线参数估计器来实现对接触阻抗参数的实时估计,并分析了其稳定性。最后在MATLAB和磨抛单元等平台上对高压Ⅲ级叶片进行了参数估计与接触力预测的仿真与实验,结果表明,该参数估计器可以保证估计值快速（0.2 s左右）、准确收敛于真值,平稳阶段的接触力预测误差小于±0.15 N,速度换向瞬间接触力预测误差不大于11.2%,从而为期望接触力控制器的有效设计提供了坚实的基础。4.参考轨迹自适应生成的精准阻抗控制。针对环境接触阻抗参数和位置参数未知或其先验知识不精确,会导致加工过程中力跟踪精度有限,进而影响工件表面质量及一致性的问题,提出了一种参考轨迹自适应生成的精准阻抗控制策略。其在基于位置的阻抗控制基本框架中,融合环境（接触）参数估计器、参考轨迹自适应生成器和基于优化函数整定的运动跟踪控制器。在正弦曲面和高压Ⅲ级叶片上对该策略进行仿真与实验验证,结果表明,优化后的阻抗控制策略能够保证力跟踪误差小于±0.38 N,并且加工后的叶片表面粗糙度能够达到Ra0.175μm,且一致性良好。