高精度光学元件已经越来越广泛地应用于国家光学工程、军事国防、航空航天等领域中,展示出了巨大的应用潜力。而高精度光学元件的抛光工艺设备会直接影响到元件的精度和生产周期,气囊抛光作为一种极具潜力的新兴抛光技术,将其与工业机器人结合组成机器人气囊抛光系统不但可以满足光学元件高精度、高效率的抛光需求,而且可以降低气囊抛光的设备成本从而进一步拓展该方法的应用范围,但以机器人为载体的加工系统刚性不足容易产生振动是目前普遍存在的问题,亟待解决。基于以上分析,本文以机器人气囊抛光系统为研究对象,针对机器人目前存在的系统刚度较低导致在抛光过程中易产生振动的问题,开展机器人气囊抛光系统的动静态性能优化研究,以提高气囊抛光的抛光效果。本文的主要研究内容如下:（1）以机器人气囊抛光系统为研究对象,采用Denavit–Hartenberg（D-H）的方法进行机器人的正逆运动学建模,而后利用微分变换法推导机器人的雅克比矩阵并进行计算结果的验证,最后根据机器人的传统静刚度理论建立机器人的静刚度模型。（2）将机器人的传统静刚度模型与气囊抛光过程中机器人末端的受力分析相结合,提出一种机器人气囊抛光系统工作刚度的评价模型,实现机器人气囊抛光系统在抛光过程中工作刚度的量化评估,最后进行静力学仿真和实验验证。（3）通过分析机器人系统刚度对气囊抛光效果的影响,揭示优化位姿对提高机器人刚度性能和抛光效果的可行性,而后以机器人工作刚度评价指标最大化为优化目标,对机器人气囊抛光系统的静态性能进行优化,并通过实验验证该优化方法的有效性。（4）采用模态分析的方法对机器人气囊抛光系统的自激振动进行分析,得到系统的各阶模态参数,而后利用动力学建模的方法对机器人系统的受迫振动进行分析,得到系统受抛光力的稳态响应曲线,结合两种振动分析的结果,针对机器人气囊抛光系统在固有频率附近工作频段内产生的振动,提出一种基于波簧—橡胶减振气囊头的抑振方法来优化系统的动态性能,最后通过机器人在静态性能最优位姿下的定点抛光和整面抛光实验,来验证该方法抑制振动和改善抛光效果的有效性。