钛合金以其优良的特性被广泛应用于航空航天等重要领域,是国防工业不可或缺的材料,高品质钛合金零件的形状精度和表面质量直接影响装置的主要性能指标。目前国内对于钛合金零件的抛光精加工主要依靠手工来完成,不仅工作环境差、效率低、表面一致性差,而且容易引起零件的过抛光。在这种情况下,本文开展了基于力/位控制的钛合金零件机器人高效自动抛光技术研究,旨在提高钛合金自由曲面零件的精加工效率、表面质量和表面一致性。本文开展的主要研究工作包括以下几部分：(1)研制了一种新型机器人抛光末端执行器,并以计算机为核心,使用基于以太网通信的实时数据传输方案,搭建了工业机器人自动抛光实验系统平台,为实现钛合金零件的柔顺抛光奠定了硬件基础。(2)提出了一种基于CAD/CAM的机器人抛光工具基本位姿生成算法,实现了多轴刀位文件向机器人语言的自动转化,进而控制抛光工具的基本位姿,取代传统复杂的机器人示教过程。根据已知的工具接触姿态,对钛合金的材料去除特性进行了相关理论研究,基于有限元接触分析方法建立了压强分布模型,进而建立了钛合金零件的抛光去除模型,并在该模型的基础上,对抛光行距优化问题进行了讨论分析。(3)在对抛光工具进行受力分析和重力补偿的基础上提出了力实测值向法向接触力的转化算法。通过总结手工抛光经验,设计了一种力外环/位置内环控制框架下的抗饱和积分分离式自适应模糊PI控制器,并将其用于抛光法向接触力的实时控制,在力控制器中加入了一个抗饱和环节来防止由于位置调整量过大可能引起的加工不稳定性。提出了机器人基本加工轨迹的在线学习方法来获取更接近待加工表面轮廓的基本轨迹,以获得更好的力控制效果。(4)运用本文提出的基于力／位控制的钛合金高效自动柔顺抛光技术,分别对TC11钛合金平面样件及TC11钛合金典型曲面样件进行了抛光实验,验证了该技术的可行性和有效性。