本课题针对航空制造中复杂曲面构件的机器人磨抛技术展开研究。在飞机制造过程中，存在大量复杂曲面的加工处理，而磨抛是复杂曲面构件制造过程中重要但比较薄弱的环节。目前航空制造过程中普遍是人工磨抛，技术工人靠自己的经验进行磨抛，无法保证加工产品质量的稳定性；并且磨抛的劳动强度大，环境差，对工人健康产生危害，实现磨抛自动化是非常必要的。本课题针对机器人磨抛技术开展了机器人磨抛路径规划算法、机器人磨抛离线编程技术及机器人主动柔顺控制理论三个方面研究，主要研究工作概要如下：

（1）实现了一种基于STL（STereoLithography）文件的复杂曲面机器人磨抛路径规划算法。根据STL格式文件获得三角网格的工件模型，构建半边结构对三角网格进行拓扑重建，使用活性表算法提取磨抛面。采用等间距截面法生成了期望的均匀磨抛路径；同时，提出了等轮廓距离的路径规划算法，以解决部分曲面过磨或欠磨的问题。通过法向磨抛的特点计算磨抛路径点的位姿。

（2）设计开发了一种复杂曲面机器人磨抛离线编程软件。在QT Creator集成开发环境下进行离线编程软件设计，使用GUI（Graphical User Interface）设计库QT实现软件界面的设计，使用OpenGL（Open Graphics Library）来进行三维模型的显示。机器人离线编程软件集成文件模块、工艺选择模块、路径规划模块、机器人离线程序生成以及机器人正逆运动学模块，通过算法生成机器人磨抛的路径点。

（3）研究了机器人磨抛的主动柔顺控制理论方法。分析了力信息获取的方式，研究重力补偿算法对磨抛工具进行补偿。研究了阻抗控制和力/位混合控制的主动柔顺控制方法，设计了一种机器人磨抛柔顺控制系统通讯方式，提供了一种机器人磨抛柔顺控制策略。