工业机器人自从上世纪五十年代问世以后已经有了很大的发展，现如今已大量应用在装配、搬运、喷涂、包装、产品检验等生产制造过程中。由于工业机器人操作简便，易于安装，费用低廉的特点，在一些对加工精度要求不高，毛坯材质较软的环境下完全可以代替数控机床，而这就需要对机器人加工末端进行合理的位姿规划从而提高加工质量。工业机器人的多自由度决定其可以加工出复杂的曲线曲面。在曲线曲面设计上，NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline，非均匀有理B样条)是一种优秀的设计方法，目前部分数控系统可以实现NURBS插补，但针对工业机器人的NURBS插补还在研究之中。本课题基于一台重复精度为0.08mm的安川MOTOMAN-UP6工业机器人，分析了在NURBS曲面加工时的刀具轨迹规划，以及在加工过程中的姿态问题，并提出针对工业机器人的刀具半径补偿，实现了在工业机器人平台的NURBS曲线曲面插补。　　首先，对UP6机器人进行正逆运动学求解，其中主要问题是逆解的不唯一性。机器人逆解问题一般采用数值法和代数法，在实验中发现，在大多数情况下，当机器人末端姿态确定时，只有少数几个关节存在多个解，而本课题研究的是工业机器人的铣削问题，为保证机器人运行效率，要求输入最小的脉冲使机器人到达指定位置，因此采用一种能量精度最优原则来确定各个关节的逆解。　　其次，研究了NURBS曲线曲面算法，由曲面参数计算曲面上的插补点。结合工业机器人运动灵活，自由度高的特点，在加工过程中使工业机器人刀轴始终保持在曲面的法向量上，这种方法无需对模型建立刀具半径补偿，NURBS算法生成的曲面点可直接作为机器人的插补点。但在研究中发现，该方法对加工环境要求较高，如果曲面起伏较大则会导致刀具与工件发生干涉。针对此问题提出了另一种固定姿态的铣削方法，在加工开始前设置好刀轴姿态，此时就需要加入道具半径补偿，使刀刃与NURBS曲面上的点相切，从而避免产生过切。　　最后，将生成的程序导入机器人控制柜进行实际加工，由于机器人刚性不足，本实验采用尼龙PA66和松木作为毛坯材料，对不同方法下加工出的曲面进行分析，误差可以保持在0.2mm以内，进而验证了本实验中算法的有效性和实用性。在一定程度上促进了铣削技术与工业机器人技术的结合发展。