凭借自身比强度大、耐腐蚀、可设计性强、制造工艺自动化程度高等优势,纤维缠绕复合材料制品在各个行业得到广泛应用,市场对缠绕制品的需求呈现多样化趋势。传统的机床式计算机数控缠绕机在面对种类多但批量小的生产需求时暴露出柔性差、工艺范围窄、缠绕效率低、功能单一等问题。机器人具有运动灵活性高、工作空间与设备体积之比大、系统集成度高、工作空间可定制、可扩展性强等特点,能够满足多种制品的纤维缠绕工艺需求,适合搭建模块化、柔性化的中小型纤维缠绕设备。应用机器人进行纤维缠绕能够有效解决上述问题。基于机器人的纤维缠绕CAD/CAM技术作为机器人纤维缠绕的关键技术之一,能够显著提高缠绕设计效率、优化缠绕过程、降低生产成本和周期,因此对其展开研究具有重要的理论意义和实用价值。本文对纤维缠绕CAD系统设计进行分析,重点研究了基于参数化方法的回转体纤维缠绕线型设计,给出了常见回转体芯模表面测地线与非测地线纤维路径。以基于KUKA-KR210R2700型工业机器人二次开发的缠绕机器人为样机,对缠绕机器人CAM系统设计进行分析。在分析了缠绕机器人运动坐标系的基础上,对纤维路径进行后处理,给出了缠绕机器人工具坐标系标定方法、针对回转体芯模的工件坐标系标定方法以及机器人缠绕轨迹规划方法。并针对该型号工业机器人给出可执行代码文件输出方法以及缠绕干涉区设置方法。根据对缠绕机器人CAD/CAM技术的分析,采用模块化设计原则确定了系统软件的框架结构以及功能模块,利用Microsoft Visual C++开发环境结合Open GL进行系统软件开发。应用本文开发的CAD/CAM系统软件,对一型号的容器进行两次参数不同的缠绕设计,并分别进行了仿真和实际缠绕实验,实验结果验证了本文研究理论的准确性以及所开发软件的实用性。本文设计的基于机器人的纤维缠绕CAD/CAM系统具有面向回转体制品的芯模造型、线型设计、纤维路径后处理以及缠绕仿真功能,能够有效简化缠绕设计步骤,优化缠绕设计,提高缠绕设计效率,降低生产成本和周期。