目前,对于铝件和钢件等金属材料的抛磨,其加工方式依然广泛的采用人工作业。工人主要依靠经验进行生产,致使抛磨质量和加工稳定性较差。机器人力控抛磨为解决这一问题提供了新的途径。力控执行器不仅可以解决抛磨中的力位耦合问题,而且能够调控抛磨中的多种工艺参数。在机器人抛磨中,对抛磨工艺影响较大的几个参数是转速、进给速度和抛磨力。根据抛磨过程中的参数特点,本文对机器人抛磨中的力控执行器及其控制系统进行了设计、分析和初步实验研究。根据抛磨工艺要求,本文提出了机器人力控抛磨末端执行器的设计目标。为了满足设计目标,在设计过程中采用增大响应带宽和减小倾覆力矩原理。依据力控抛磨执行器的设计原理,采用公理化设计方法将执行器器的设计分为功能、行为和结构三个层次的设计。然后,基于虚拟设计技术,进行了机器人力控抛磨执行器的结构设计。最后,通过有限元分析验证了力控执行器设计的可靠性。为了设计机器人力控抛磨执行器的控制系统,根据伺服控制的基本原理构建了力控系统的基本框架。采用电机和驱动功率匹配、放大电路和通讯等技术,控制系统硬件结构得以设计和实现。基于MATLAB软件平台,设计了控制软件的变量,并确定了控制软件的主程序。本文对机器人力控抛磨执行器机电系统进行了建模,并对机电系统的频域、时域以及稳定性进行了分析。基于低通滤波、音圈电机和数字PID等原理,依据控制系统电子电路的信号关系建立了执行器主动力控制算法。为了验证算法的可行性,采用SIMULINK工具包对主动力控制算法进行了工艺、环境和控制器三个方面的仿真和分析。为了验证机器人力控抛磨执行器在实际抛磨作业中的抛磨效果,首先进行了执行器样机的研制并搭建了实验平台。采用实验方法对力传感器的零点漂移和比例漂移进行了标定。在此基础上测试了执行器的力控性能,最后对工艺参数进行规划并进行了抛磨实验。