曲面零件广泛运用于航空航天、汽车、船舶以及模具等领域。曲面零件在铣削工序后一般需要经过抛光工序满足质量要求。目前,曲面零件的抛光以人工作业为主。机器人抛光可以解决人工抛光效率低、表面质量一致性差等弊端,国内外对机器人抛光的研究主要集中在曲面轨迹规划和抛光控制方面,但如何减小机器人的抛光误差,以及如何提高机器人抛光柔顺度等方面的研究比较欠缺。本文拟从离线刀轨数据插补算法、控制系统自适应补偿算法等方面展开研究,主要研究内容如下:（1）通过分析自由曲面抛光工艺、机器人抛光工艺以及现有机器人自动抛光系统架构,提出一种新型的曲面零件机器人自动抛光系统架构。该新型架构可以减小机器人运动误差,提高机器人上位机软件的控制精度。（2）针对点云数据拓扑性差的缺点,提出一种改进的共享顶点数据结构,提高STL模型抛光轨迹规划的计算效率;为了解决STL模型等距截面法所生成的刀轨误差较大、行距不均匀等问题,提高轨迹规划算法的计算精度,提出一种基于STL模型构造曲线的等残高刀轨生成算法。（3）提出一种基于刀具轮廓控制的曲面零件抛光自适应补偿算法,提高机器人抛光曲面零件的柔顺性。分析刀具的磨损特征及规律,建立球型或柱状抛光刀具的轮廓模型。通过接触实验,分析采用不同抛光刀具时系统的刚度;基于赫兹接触理论,探讨接触区域参数与期望力的关系,分析刀位点的精确位置与刀具补偿量的大小,提高机器人抛光的运动补偿精度。（4）创建曲面零件机器人抛光可视化仿真模型,验证规划轨迹的平稳性与干涉性。根据曲面零件机器人自动抛光系统新型架构,采用VC++6.0平台研制了机器人自动抛光控制软件。以汽车轮毂模具为实例进行了相应的抛光试验。本文通过探讨曲面零件的高精度柔顺控制策略,重点针对控制系统精度、路径插补误差和运动补偿精度三个方面展开了研究,提高了机器人抛光的控制精度;并通过试验验证了该自适应补偿方法的显著效果。