在五金卫浴、汽车零部件等行业中,异构件因其面形不规律,在磨削抛光加工中具有磨抛效率低、加工精度差、自动化磨抛效果较差的特点。为了更好地提高异构件工件的自动化磨抛效率和磨抛精度,本文以校企合作研发的砂带磨削机、布轮抛光机及配套设备为加工平台,并基于ABB公司的IRB4600六轴工业机器人,开展工业机器人异构件磨削抛光轨迹规划相关研究。论文首先介绍了硬件条件以及设备相关参数,完成工件坐标系与工具坐标系的建立。从磨削抛光过程中所涉及到的运动学问题出发,通过连杆参数解析、建立杆件模型等步骤,推导出了机器人运动学方程,完成机器人运动学方程的正向求解与逆向求解。针对机器人磨削抛光过程中的姿态调整问题,讨论了欧拉角与RPY角的优缺点,研究二者与四元数之间的转化问题,完成机器人磨削抛光的姿态求解。其次对异构件三维模型进行数字化参数提取,完成对于模型的拓扑重构与数据提取分类。并在此基础上,通过分析两种传统区域划分方法的优缺点,结合异构件的形貌特征,提出了一种,基于横纵生长原理的区域边界确定方法,并完成了相应的程序开发,实现对异构件的数据分集、边界判断以及表面区域划分。然后在异构件的区域划分基础上,对各个区域进行磨削抛光轨迹规划方法进行研究。将各区域与轨迹规划方法进行匹配,结合工业机器人加工特点以及相应的磨削抛光的工艺,对各区域分别进行表面磨抛轨迹的规划以及相关实验。根据加工效率和表面粗糙度等指标,对实验结果进行综合分析,得出各区域最合理的规划结果以及加工姿态,完成异构件表面各区域的磨削抛光轨迹规划,之后完成相关软件编写。最后,结合现有设备以及系统框架,进行各工位以及工艺顺序的合理规划,根据实际布局进行系统整体建模与仿真,实现从PC机软件仿真到实际加工实验的对接。完善实验平台后,对机器人进行球杆标定,补偿其空间运动误差。在补偿完成后,进行磨削抛光的整体实验,对比分区域轨迹规划方法以及常规离线编程方法的整体磨削抛光效果,分析并阐述了差异产生根本原因,验证了本文研究成果的合理性。