飞机机械连接的工作量巨大，其连接质量直接影响飞机的结构寿命和性能。为提高连接质量和装配效率，迫切需要应用自动化装配设备。本文针对这一应用背景，对自主移动式自动化制孔系统的末端执行器和应用工艺进行深入研究，主要研究内容如下：（1）提出飞机装配单向压紧制孔工艺这一研究方向，对其关键工艺参数——压紧力的研究给出了解决方案。利用有限元技术对合理的压紧力进行分析，给出了某客机典型框上对接结构应用案例。（2）对自主移动式自动化制孔系统的末端执行器进行模块化设计，给出了各模块设计方案，并完成了末端执行器结构详细设计。（3）针对研究的技术要求，设计了单向压紧制孔的实验装置，该实验装置可实现五座标运动，可以用于曲面试验件的单向压紧实验。另外还完成试验件、夹具设计以及工艺实验方案。这些成果为下一步研究提供基础平台。本文的研究成果，可以应用于自主移动式自动化制孔系统、柔性轨道制孔系统、工业机器臂制孔系统等用于部件装配或对接的自动化装配系统中，该项研究有着广阔的应用前景。