近年来,我国对高性能的航空发动机的需求日益增长,而叶片作为发动机的“心脏”,其磨抛精度决定着发动机的推进性能和使用寿命。传统的手工和机床的磨抛方式已经无法适应叶片的多规格、小批量和高精度的加工需求。而日益成熟的机器人控制技术为叶片的磨抛提供了一种低成本、高柔性的解决方案。本文根据叶片机器人磨抛系统的需求对其关键技术做了相关研究,主要内容如下:(1)确定系统磨抛工作流程,并根据磨抛需求选定系统主要硬件组成;制定了硬件模块化集成和软件的层化设计方案;根据系统的功能需求完成对控制软件的开发。(2)提出一种叶片装夹状态检测和误差补偿的方法;而后,对静止状态下的六维力传感器进行受力分析,求得负载大小,完成力传感器的重力补偿和零点标定;同时采用Kalman滤波器对力信息进行滤波,并通过实验验证滤波效果。(3)通过对磨抛过程的受力分析,确定六维力信息与磨抛法向力之间的关系;并根据磨抛过程中机器人末端与砂带机的作用原理确定磨抛力模型,结合系统的响应特点,采用PI控制器对进行调节,通过仿真确定了各参数对系统响应的影响;最终,确定了速度伺服与力位混合控制相融合的机器人轨迹实时控制方案。(4)搭建系统实验平台,完成系统坐标系的标定与统一;采用Alter指令实现磨抛轨迹实时修正,并分别设计了基于磨抛力模型和融合PI控制器的轨迹实时修正实验,根据机器人轨迹修正的滞后时间、速度变化和轨迹抖动的变化,确定了PI控制器对系统稳定性的调节作用。