机器人制孔技术是国外航空制造领域应用最广泛、最成熟的机器人技术,但在国内尚处于起始阶段,因此研究机器人制孔技术对提高我国飞机的国际竞争力和发展航空制造业有着重要的现实意义。本文以机器人自动高速精确制孔为研究方向,并对机器人制孔中的若干关键技术展开了深入研究。第一章阐述了论文研究的背景和意义,总结了国外先进的装配联接技术在航空航天领域的应用,在详细阐述机器人在先进制孔技术中的应用的同时,并简单介绍了激光跟踪仪的应用以及CATIA,最后提出了论文的研究内容,给出了论文的总体框架。第二章阐述了机器人机械系统结构,建立了ABB工业机器人的通用D-H运动学模型及旋量模型,分析了机器人的正反运动学问题、工作空间,详细论述了奇异位姿以及灵巧性的含义,并给出了IRB6600型号机器人的灵巧性的分析结果,为机器人制孔奠定了理论基础。第三章介绍了机器人制孔试验系统的三大组成部分,对机器人制孔工艺系统的作了详细的论述,其次介绍了机器人自动控制系统在机器人制孔过程中的作用,最后简单叙述了机器人制孔编程系统,这三个系统为机器人自动精确制孔奠定了基础。第四章详细论述了机器人制孔过程所涉及到的各个坐标系的含义,并对各个坐标系的标定过程给出了实例,与第三章一起为机器人自动精确制孔试验奠定了理论基础。第五章首先对机器人制孔试验进行了描述,其次为验证机器人制孔的可行性,进行了不同的加工试验分析：平板钻孔试验分析、平板先钻后铰加工试验分析、平板锪孔及曲面锪孔试验分析,得出了机器人制孔是可行的结论。第六章对全文的研究工作进行了总结,并对有待进一步研究的内容进行了展望