随着我国工业机器人技术的飞速发展，机器人在各种工业领域得到了广泛的应用。由于机器人具有多自由度、多柔性的优点，所以机器人在复杂曲面打磨抛光领域的应用已经引起极大的关注。面向企业对3C产品金属零件复杂表面进行打磨、光整加工的需求，而通过常规的在线示教编程存在耗时长、精度低，不能满足打磨加工精度的问题。本课题研究了以 Visual C++为开发平台，基于 MFC框架以及OpenGL图形库接口搭建机器人离线编程仿真系统，在离线编程系统中实现机器人虚拟环境的交互式控制。　　本文首先进行机器人运动学的分析，求得运动学方程的正解和逆解，并建立工具坐标系（TCP）通过坐标变换，将机器人控制点由机器人手腕转移到工具工作点，并运用RPY组合变换表达机器人末端的姿态简化机器人位姿表达。研究了直线插补以及空间三点圆弧插补的算法实现，提出一种余弦定理结合圆周角定理的规划算法，简化空间圆弧插补的运算过程。　　打磨加工对机器人运动轨迹精度要求很高，根据工件打磨需求，在工件3D模型中规划好加工路径，自动生成机器人的运动轨迹数据，是机器人离线编程的关键技术。本课题研究基于工件模型STL文件分层切片生成机器人运动轨迹的方法，并通过读取轨迹点所在曲面的法矢量进行坐标变换，最终得到机器人加工轨迹位姿的齐次矩阵，实现打磨压力始终沿着工件加工表面法矢方向的打磨运动。研究机器人离线编程系统的图形可视化仿真，利用 OpenGL图形库接口与 MFC框架搭建离线编程仿真系统；实现机器人离线示教、程序编辑、建立轨迹目标点数据库、导入工件工具模型、机器人运动仿真等功能，并在离线编程系统中编程实施机器人运动仿真分析，验证轨迹规划以及机器人运动学方程的正确性。　　最后根据项目的实际需要，以三菱RV-13FL-D型机器人作为实现平台，进行机器人砂带磨削参数工艺试验，通过建立正交试验，研究砂带线速度、打磨压力以及工件进给速度对工件打磨表面粗糙度的影响，通过结果分析得到最优因素水平组合。