随着科学技术的不断发展,光学元件在光学系统中的应用十分广泛。铝合金作为一种常用的光学反射镜材料,因具有发射率好、便于轻量化设计、成本低等优点,得到了越来越广泛的应用。由于铝合金质地软难以直接抛光,当前对于铝镜的纯机械抛光仍然处于摸索阶段。而气囊抛光作为一种新型的抛光方式,具有加工柔性好、抛光效率高的优点。为了充分利用气囊抛光的柔性抛光和工业机器人柔性运动作业的能力,本文将六轴工业机器人与气囊抛光相结合,对铝镜元件的机器人气囊精密抛光技术进行研究。论文首先进行了机器人气囊抛光机的搭建。以ABB机器人IRB4600-60/2.05本体及其配套电控系统为研究基础,设计并搭建机器人气囊抛光系统实验平台。在此基础上,开展气囊抛光进动运动算法的设计,从而实现对机器人末端气囊工具位置姿态的精确控制。其次,针对机器人气囊抛光运动的系统坐标标定需要,进行机器人末端的球面气囊工具的球心TCP标定算法设计,并开展相应的仿真验证实验,进而进行测头球心的TCP标定,从而完成测头TCP与气囊球心TCP的转换与最终标定。从气囊抛光工艺的需求出发,以C#为开发语言,完成机器人气囊精密抛光系统软件的开发,包括了抛光作业模块、机器人通讯模块以及辅助功能模块等模块的设计编程,从而实现机器人气囊抛光的路径规划和运动控制,以保证铝镜抛光的加工柔性和作业效率。最后,基于所开发的机器人气囊抛光系统,进行一系列的铝镜元件(AL 6061航空铝)的气囊抛光实验。包括铝合金元件的抛光斑可控性实验,以及聚氨酯气囊粗抛/精抛和羊毛毡气囊、阻尼布气囊的光整加工实验,并通过实验验证了所开发的机器人气囊抛光系统的铝合金精密抛光加工能力。