抛光是机械加工中的常见工艺,也是一项十分重要的工艺,它最终决定了工件的表面质量,间接影响到工件的使用寿命。随着技术进步,各种抛光方法层出不穷,但是机械抛光方法仍然是抛光工艺中主要采用的方法,这一点在机械制造行业尤为突出。传统的机械抛光主要依靠人工实现,严重依赖劳动力,对工人身体也会造成很大伤害,而目前机器人已经在制造业中的很多地方替代了工人,在节约成本的同时也提高了劳动效率,提升了产品质量。直角坐标机器人因其结构简单,成本低廉,开发和维护都是十分方便,被很多自动化设备生产厂家所使用,因此本文试图将直角坐标机器人引入到抛光工艺中,用于实现抛光自动化。本文通过运用PLC、伺服驱动器和伺服电机以及抛光研具、气动元件等设备,建立了基于直角坐标机器人的抛光控制系统雏形。结合Preston理论并通过对抛光研具与工件的相互运动关系的研究,利用组态软件、触摸屏等设备搭建了试验系统,设计了三种多参数的抛光平面轨迹,设计中曲面抛光轨迹的规划采用先设计平面抛光轨迹,再将平面轨迹投影到三维空间的方法。本文利用VC++编程语言在VS2010软件开发平台上完成了抛光控制系统上位机控制软件开发,实现了系统初始化、抛光模式选择、抛光力控制等功能。同时提出一种采用腕力传感器的机器人柔性化控制方案,通过对抛光力的控制实现了各轴位置控制,从而实现三维曲面的抛光。采用PC+PLC+传感器的控制结构实现了多轴联动控制,在机器人柔性运动方面做了初步探索与研究,提出一种基于接触力控制方法的机器人主动防护策略,并通过PLC控制各轴实现了主动避障。最后采用实验探究的方法,对影响系统的一些因素进行了研究。通过表面抛光结果对比,验证了系统的功能,指出了下一步的研究重点和方向。