结合工业4.0新一轮工业革命对信息技术与制造业的深度融合的要求,以制造过程智能化、柔性化和数字化为目标,对提升我国高端装备产品的整体制造技术水平有着重大实际意义。移动铣削机器人可实现大型构件铣削作业,其优势在于减少舱体的转运次数和基准的转移误差,但也存在精度较低以及加工性能不如机床的问题。因此,对提高机器人几何精度控制和加工工艺方法进行研究至关重要。几何精度是衡量移动铣削机器人的重要指标之一,由于受机器人自身定位精度低等条件的约束,一般的工业机器人仍旧不能满足航空航天制造领域的精度要求。本文提出移动铣削机器人几何精度提升与切削实验研究,主要研究内容如下:1)完成移动铣削机器人运动学建模,对机器人本体关节进行标定,包括关节原点标定和连杆标定。根据D-H理论模型,通过激光跟踪仪对机器人实际杆长进行测量标定,对关节几何误差进行补偿并建立模型,从而完成整个优化的过程。最后,提出移动铣削机器人的几何精度提升方法。2)完成移动铣削机器人的标定,包括全向智能移动平台、机器人本体、末端执行器法兰和主轴鼻端的标定。通过优化标定方法,选择多种实验方案对工件进行铣削加工,进而将主轴末端运动学关系放入数控编程中,以此实现在冗余自由度下高精度运动。利用“螺距补偿法”对移动铣削机器人第三关节安装的光栅尺进行标定,完成关节转角精度补偿,根据反馈的实际数据与光栅读数值之间的偏差,第三关节的转动精度补偿值为0.013°,在西门子840Dsl数控系统中的补偿表进行修正。3)完成库卡串联机器人自动对刀系统的搭建,以及利用自动对刀系统软件平台,并进行了自动对刀实验。针对库卡串联机器人搭建了自动对刀装置系统,设计了硬件系统方案,对各个部分进行了通讯连接和参数配置,并介绍相应的对刀装置的按钮及对刀方法流程。最终,通过自动对刀测量得到刀具刀尖点的空间三维位姿。4)搭建移动铣削机器人切削实验平台以及外部测量系统,对移动铣削机器人的关节转角反馈精度补偿结果进行评估,并进行定位精度试验验证。进一步开展关节转角精度补偿后工件的切削对比实验。实验结果表明,该补偿方案使得移动铣削机器人铣削加工后的工件平面度误差稳定控制在0.03mm以内,移动铣削机器人的绝对定位精度有了明显的提升。