五轴混联加工机器人是一种新型的数控加工装备,具有精度好、刚度大、载重能力强、运动灵活、工作空间大的优点,在碳纤维复合材料铣削、曲面制孔、精密零件打磨等领域应用前景广阔,对提升我国先进制造能力、发展智能制造装备具有重要意义。论文研究五轴混联加工机器人运动控制技术:搭建开放式、模块化的数控系统软硬件平台,实现自由曲面的五轴联动加工功能;针对零件自动加工的轨迹规划问题,论文重点研究轴空间多约束下的速度规划方法,提高五轴混联加工机器人运动平稳性,减小加速度冲击和振动。数控系统设计采用工业计算机加上伺服驱动器的总体方案,基于开放式运动控制平台开发了全软件式的五轴加工数控系统,自主研发核心的G代码编译、路径平滑、速度规划、插补等模块,实现了五轴联动自动加工功能。针对轴空间运动约束下的速度规划问题,提出了预检测局部最优化和动态检测调整两种速度规划方法,求解出驱动轴运动平滑的速度曲线。直线和复杂空间曲线的规划结果表明,提出的两种方法都能规划出满足约束限制的速度曲线,其中预检测局部最优化方法的运动平滑性更好,动态检测调整方法则更能充分发挥机器人的运动能力;空间曲线轨迹控制实验证明了新开发的控制系统有效性,同时验证了提出的速度规划方法对控制轨迹轮廓误差具有积极作用。