铆接作为飞机机体结构的主要连接方式之一,也是使用最为广泛的连接方式。传统的飞机铆接工作主要是由人力进行完成。其不仅费时费力,产品一致性较差,而且存在内外部视野盲区容易引发一系列工人的安全问题。因此研究机舱顶铆并联机器人技术对飞机智能制造业的发展具有重要意义。首先,本文分析了国内外并联机器人发展现状与机舱顶铆人工加工的现状。根据课题要求在此基础上对机舱顶铆并联机器人的数学模型进行建立与分析,建立并求解了其六轴驱动参数,分析其作业末端并基于降维思想并求解了机器人末端的工作空间。同时利用ANSYS对顶铆机器人系统的承载能力进行了仿真分析。其次,本文根据机舱试件的物理结构,结合机器人外部工装情况并基于模块划分的思想对内部导轨定位工装站位进行了设计与划分,以实现轴向舱体的顶铆加工。结合本课题加工机型的情况,本文提出了一种基于NC（Numerical control）总控目标点位自动求解计算避障点的方法,并利用ADAMS进行了轨迹测试,为后期实机顶铆实验提供了理论依据。同时,本文对机器人无冲击运动的驱动形式进行选定。本文利用圆包络曲线分析了机舱顶铆并联机器人的干涉回零轨迹策略,确保系统在整个流程中轨迹的安全性与完整性。然后,本文结合课题中实际制造安装偏差,从数学基础、标定流程两方面进行了分析和标定并完成了机器人末端六个偏差参数的修正。同时基于C#编程语言利用Open CVSharp,并利用固定于顶铆末端中心轴线上的视觉相机,充分利用了形态学操作运算速度快、霍夫变换处理精度高的特点采用了基于图像形态学与霍夫检测的舱内圆孔识别方法。在多种视角状态下均能准确地识别出舱内圆孔,检测的稳定性与鲁棒性较好。最后,本文完成了机舱顶铆并联机器人软硬件系统设计,并以Math Net.Numerics开源程序数学计算库为数学运算基础开发了基于多线程的多模块软件系统。保障了系统的安全性、实时性、快速性。通过建立Twincat ADS安全通讯协议,本文完成了顶铆机器人系统的精度测试,其精度达0.0331mm,并对顶铆效率与产品一致性进行了生产测试。其顶铆效率较高,每分钟可完成测试顶铆3.46个。为了验证机舱顶铆并联机器人的实际舱内轨迹的安全性,又进一步进行了舱体实机顶铆联调实验,设备满足了相关生产技术指标。