近年来人工智能技能飞速发展,加速了以工业机器人为载体的智能制造改革进程。工业机器人的应用将生产工人从各项劳动强度大,作业危险性高的工作环境解脱出来。本文以焊接缺陷为对象对机器人的打磨工艺进行了研究,机器人工艺库的应用可以大大提高生产质量,缩短生产线中机器人调试时间。基于此,本文从产品需求为切入点,对焊缝缺陷处理展开了工艺研究,通过工艺实验确定最优工艺参数并建立打磨工艺库。为机器人在打磨作业的应用提供了参考。本文主要研究内容如下:首先对碳素结构钢焊接过程中产生的表面缺陷进行了归纳总结,将其分为焊接缺失和焊材冗余两类。焊材冗余可以通过打磨处理达到技术要求,本文对这一类焊缝缺陷的产生原因进行了分析并提出了处理这类焊缝缺陷的作业规范。其次基于对偶四元数代数对恒力打磨机器人进行数学模型研究,对偶四元数代数具有更加紧凑的表达形式和很高的计算效率。使用对偶四元数代数对打磨机器人进行了运动学建模,并提出了一种基于对偶四元数的运动学逆解算法,经过仿真计算验证了算法的正确性以及这种代数方法的优越性。最后对打磨目标位置在机器人坐标系中的转换进行了数学推导,得出了焊缝缺陷在视觉系统中定位与打磨机器人系统中的映射关系。然后建立了打磨过程中材料去除模型,对打磨过程中单个磨粒对材料的作用进行了分析。根据打磨工具上磨粒的分布规律计算出整个磨具对材料的去除量建立了方程。可以得出材料去除深度与各工艺参数间的关系以及点磨削时打磨时间与去除深度的关系。最后对三类表面缺陷设计了双因素正交打磨实验,分析了打磨力和进给速度对打磨效果的影响,根据打磨效率确定了最优的打磨工艺参数并建立了打磨工艺数据库。