当前,国内飞机座舱盖装配过程基本上停留在人工制孔阶段,存在制孔效率低、质量一致性较差的问题。飞机座舱盖实现数字化自动制孔加工是解决这一问题的重要途径。飞机座舱盖实现数字化自动制孔加工依托于先进的机器人自动制孔技术,而制孔末端执行器是机器人自动制孔技术的重要组成部分,所以研究制孔末端执行器具有重要的实际工程应用价值。针对某型飞机座舱盖实现自动制孔装配的需求,研制一台飞机座舱盖机器人制孔末端执行器。采用理论分析、仿真研究及试验验证等方法,对制孔末端执行器的组成结构、振动特性等进行研究,并深入研究制孔末端执行器对飞机座舱盖制孔锪窝深度的精确控制问题。主要研究内容如下:首先,针对某型飞机座舱盖实现自动制孔锪窝的实际需求,研究了该飞机座舱盖自动制孔锪窝的工艺要求及工艺流程,提出了制孔末端执行器的总体设计方案及其与机器人、座舱盖等组成的自动制孔系统的作业流程。根据该自动制孔系统的结构特性,结合飞机座舱盖自动制孔锪窝的工艺特点及工艺参数要求,对制孔末端执行器进行了详细的结构设计。使用ANSYS Workbench软件平台对制孔末端执行器整机结构及核心受力部件进行强度及刚度的校核分析,确保其结构的刚度及强度满足飞机座舱盖对制孔锪窝精度及质量要求。其次,使用ANSYS Workbench软件平台对制孔末端执行器整机结构进行模态分析,找出其振动频率分布规律,为制孔末端执行器的实际作业提供理论指导,避免制孔时出现共振现象。针对制孔末端执行器压脚机构压紧力的稳定性控制问题,提出了一种基于状态变量的Lyapunov-MRAC控制方法,以提高制孔末端执行器压脚机构压紧力控制的稳定性,为制孔末端执行器实现飞机座舱盖自动制孔锪窝的精准控制提供新方案。最后,研制出一台飞机座舱盖机器人制孔末端执行器样机。基于PLC控制技术搭建了自动制孔锪窝试验平台,对制孔末端执行器的各功能单元进行了相应的功能测试,并对制孔锪窝过程进行了试验验证。试验结果表明,飞机座舱盖机器人制孔末端执行器样机的实际制孔精度及锪窝深度误差,满足某型飞机座舱盖制孔装配的精度要求。