前言

近年来，航空航天和先进制造技术的迅速发展，对大型自由曲面的尺寸和表面质量的要求越来越高，研磨抛光光整加工也成为必不可少的加工工序。目前，国内外对大型自由曲面的研磨抛光加工仍然主要依靠手工操作完成，不仅费时费力、效率极低，而且研磨抛光加工后表面质量的均一性较差、表面形状尺寸精度也不高。自动化研抛系统的开发主要是基于数控机床或工业机器人进行的，如果使用机床进行大型自由曲面的自动化磨抛，需要机床的尺寸大于大型自由曲面尺寸，基于传统数控机床或磨床开发的研抛系统，由于其工作空间的局限，远远满足不了大型尺寸曲面研抛加工的要求，这样，大型设备的加工、装配都很困难，加工柔性不足，而且成本昂贵。20世纪80年代末以来，机器人应用的领域不断扩大，基于工业机器人的研抛技术研究逐渐得到了科研工作者的广泛关注，国内外科研院所和高校研究人员就机器人研抛技术做了大量的研究和开发工作，其工作空间的局限性同样远远满足不了大型工件曲面研抛加工的要求。针对上述问题，形成了采用小型自主移动机器人对大型自由曲面进行磨抛的崭新技术思路。利用移动作业机器人全区域覆盖特性，进行大型复杂曲面的研磨加工成为了一种新的方向并有着广泛的应用前景。

全书共分6章。第1章对移动作业机器人技术进行概述；第2章介绍了一种新型自主研磨作业机器人系统及该机器人坐标系内研磨曲面构建方法；第3章介绍了机器人研磨自由曲面的运动规划；第4章介绍了机器人研磨自由曲面的轨迹跟踪控制策略；第5章介绍了自主作业研磨机器人的柔顺控制；第6章介绍了5-TTRRT机器人研磨实验研究。

本书是在博士论文基础上，经过修改、充实完善而成，本书的选题来源于国家高技术研究发展计划（“863”计划）资助项目（编号：2006AA04Z214）“大型曲面自主研抛作业微小机器人技术”。根据作者近年来所取得的学术研究和技术实践成果整理、撰写而成。首先特别感谢我的导师王立鼎院士和赵继教授，还要感谢张雷教授、李大奇博士、杨旭博士、徐刚硕士、李鹏硕士等同学对本书相关研究所做出的贡献。

编写本书，一方面希望推动对自主研抛机器人的进一步研究，同时也希望能够为同行提供借鉴和参考。

本书的出版得到吉林省科技发展计划重点科技攻关项目（项目编号：20140204011GX）“基于自主作业机器人的自由曲面研抛加工研究”和长春工程学院学术专著出版基金的资助，特致以衷心的感谢！

由于作者水平有限，书中必然存在许多错误不当之处，在文字和结构上亦存缺憾，恳请读者批评指正！

王文忠