铺放轨迹后置处理技术是复合材料自动铺放技术的重要基础。对铺放质量,生产效率,铺放设备的稳定运行有重要影响。本文的研究目的是解决轨迹后处理中自动铺放机器人关节运动处理和铺层边界处理两个问题,并就相应的机器人控制程序生成展开研究。首先研究了六轴串联机器人的构型,通过D-H法建立机器人的正运动学模型,并以曲面叠加的方法研究了机器人的最大工作包络。利用六轴工业机器人位姿解耦的特性研究了机器人和模具的相对摆放位置,并根据三点法给出了针对自动铺放机器人的模具对刀方法。其次研究了机器人运动关节处理,通过解析法计算了符合Pieper准则的工业机器人的逆运动学解,分析了多解问题的产生原因,并通过限制机器人若干轴的运动范围得到逆运动的单值解析解。通过5次多项式拟合机器人运动典型轨迹,研究极限工作状态下机器人运动时各个轴的位置,运动速度和关节扭矩。以优化关节扭矩为评价标准研究了多轴的运动优化。接着研究了曲面模具复杂边界的处理方法。阐述了铺放曲面网格化的优势,提出了网格化曲面拓扑重建方法。针对遍历查找速度慢的问题,提出基于哈希表的重建算法,使得重构过程的算法复杂度降低一个维度,速度提高一个量级。根据重构后的信息提取出离散的曲面边界,提出了基于离散边界处理方法,针对自动铺丝,将曲面边界映射到带料边界后对每根丝束独立送断处理。对于自动铺带,分析了双刀切割局限性,阐明了其无法处理的边界形状,提出了边界简化及一步法与预切相结合的边界处理算法。最后利用Microsoft Visual C++开发环境进行了软件开发,编写了机器人多轴控制、铺放模具拓扑重构和边界处理软件,并进行了仿真和实验验证。在一台小型机器人平台上验证了本文提出的机器人关节处理算法的正确性。利用一台龙门式自动铺带机进行了飞机尾翼的铺放工艺实验,证明了本文提出的边界处理算法是准确可靠的。