通过多年发展,3D打印技术因其成型快的特点,目前在航天、建筑、医疗、食品等领域都有应用。但由于设备本身的机械结构特点,在打印大尺寸模型时受到制约,并且在打印大尺寸模型时层与层之间的台阶效应更加明显。由于机器人的多轴灵活性,工作空间大等特点,具有打印大尺寸和复杂结构模型的优势,因而机器人3D打印越来越受到关注。但要实现机器人3D打印和模型加工一体化,需要解决机器人打印速度与材料挤出速度的匹配、机器人加工单元与打印单元配准、加工轨迹产生、轨迹优化、误差控制以及模型处理等问题。针对以上问题,本文提出一种机器人增减材复合加工方法并进行研究,其主要研究内容如下:（1）以制作陶瓷用的陶泥为挤出材料,构建了以活塞挤压的机器人3D打印单元和基于气动主轴驱动的磨削加工单元的增减材复合系统,完成增减材单元间的配准,为机器人3D打印与减材加工的一体化建立基础。（2）建立机器人与打印单元之间的通信,针对机器人3D打印速度（机器人速度）与材料挤出速度的匹配问题,利用卡尔曼滤波器的预测特性,建立机器人速度模型来预测打印速度,并利用预测速度伺服控制挤出速度,从而实现打印速度与材料挤出速度的匹配。（3）针对大尺寸、复杂模型打印后的台阶效应以及细节无法打印的问题,利用建立的气动主轴加工单元物理参数以及CAD/CAM数字化软件编程方法,在立体浮雕模型基础上,生成刀轨迹并进行后置处理,生成机器人的加工轨迹,并把加工轨迹分配成左右两部分,便于机器人回转加工。（4）在增减材复合加工实验系统上,完成针对陶泥材料的打印参数量化实验,验证卡尔曼滤波器对机器人打印速度预测的有效性以及打印速度与材料挤出速度的匹配性。利用气动主轴加工单元实现对打印模型的加工,消除台阶效应。针对加工中存在的问题,分析了坯体收缩率对打印精度的影响,提出了相应的解决方法。