机器人的柔顺性表现在其与外界环境发生接触时顺应能力,这个特性可以帮助人们完成许多复杂的工作,比如装配、去毛刺、抛光。本文围绕机器人抛光对柔顺控制展开了研究,其中抛光法向力对工件的表面加工质量影响最大,本文以抛光法向力的恒力控制为出发点,对机器人抛光接触力进行柔顺控制研究。首先,本课题根据抛光工艺的需求,设计了一个机器人末端夹持的气动抛光工具主动柔顺法兰。对主动柔顺法兰的各个部分进行数学建模,在气动非线性建模过程中进行线性化处理。对气缸摩擦力的分析采用Lu Gre摩擦力模型进行实验研究,通过参数辨识获得气缸摩擦力的数学表达式。将主动柔顺法兰的各个部分进行数学解算,获得其传递函数并进行稳定性分析。接着,在机器人进给运动控制方面,建立机器人坐标系,得出机器人运动学的正逆解表达式。在此基础上,借鉴数控铣削的加工方法,采用行切法对机器人抛光加工进行路径规划研究,获得可以用于抛光加工轨迹的数学表达式,并进行仿真研究,对在求机器人逆解的过程中可能出现的问题给出相应解决方案。然后,在机器人的接触力控制方面采用阻抗控制,建立基于位置的阻抗控制模型,通过仿真进行阻抗参数辨识,并对其稳态误差进行理论研究。针对阻抗控制存在的不足,根据李雅普诺夫渐进稳定性定理,提出自适应阻抗控制算法,得到自适应控制的表达式,搭建自适应阻抗控制的仿真模型,通过仿真研究算法对环境适应性。最后,搭建基于主动柔顺法兰的机器人抛光实验平台,采用自适应阻抗控制算法进行抛光接触力的控制,通过大量的实验来验证算法的可行性和鲁棒性。