飞机零部件装配是飞机产品生产中非常重要的一个环节,而钻铆作业极大的影响着飞机装配周期。在高质量、高效率和低成本的要求下,采用工业机器人进行飞机零部件自动制孔的方法正在不断推广。采用机器人进行自动制孔时,通常存在机器人绝对定位精度低、零部件与机器人找正存在偏差、零部件实际外形与理论外形不完全匹配等问题,影响制孔质量并最终影响产品多项性能。针对这些问题,本文从离线补偿和在线补偿两个方面,分别提出了基于ELM算法进行机器人定位误差建模补偿的离线补偿方法和一种适用于曲面结构的机器人制孔定位误差在线补偿方法,并开发了一套在线误差补偿系统。本文主要研究内容及成果如下:1.基于空间网格采样方法,分析了机器人在其基坐标系下绝对定位误差大小及方向的变化规律,验证了采用误差建模方法进行机器人定位误差补偿的可行性。2.在空间网格采样基础上,提出了基于ELM(极限学习机)算法进行机器人绝对定位误差建模的离线误差补偿方法,并针对误差模型训练中隐含层神经元个数取值问题进行了分析优化。通过相同采样空间下不同大小的训练样本集分别进行了离线误差建模和补偿实验验证,机器人平均定位误差由补偿前的0.41mm,减小到补偿后的0.20mm以内。3.针对机器人制孔在线误差补偿中的手-眼标定问题,提出利用单目视觉图像与制孔工作平面之间的单应矩阵表征手-眼关系,并给出了一种简便易行的标定方法。4.针对机器人制孔定位精度较差的问题,提出一种适用于曲面结构的制孔定位误差在线补偿方法。利用4个测距传感器和1个相机进行信息反馈,驱动机器人从基准孔理论坐标对应的位姿,不断调整至实际基准孔正上方理想位置,通过手-眼关系计算基准孔实际位置对应的机器人驱动坐标,然后根据一组基准孔的机器人三维驱动误差,计算三维驱动误差变换矩阵,据此获得这组基准孔邻域范围内各待钻孔的机器人驱动坐标补偿量,从而实现待钻孔定位误差补偿。5.开发了一套制孔误差在线补偿软件系统,实现了上位机与相机、测距传感器及机器人的实时通信,并在飞机结构实验件上进行了制孔误差补偿实验验证,实验结果表明,制孔位置和方向误差补偿前平均为2.55mm和3.30°,在线补偿后减小到最大误差分别不超过0.30mm和0.21°,验证了采用本文方法提高机器人制孔定位精度的有效性。