消失模铸造技术以其成本低、精度高、生产效率高以及节能环保的优势成为模具铸造的主要手段。用泡沫塑料材料制作消失模模具毛坯是消失模铸造中的一个重要环节，对于形状复杂的模具泡沫模型的加工，传统的三轴数控加工方式已无法满足消失模泡沫模型的加工需求。

提出利用工业机器人的多自由度柔性加工的特点，解决复杂形状模型加工困难的问题；利用三维扫描技术对模型进行快速检测，以控制加工尺寸精度。主要研究内容如下： 

（1）在机器人运动学理论的基础上，根据MOTOMAN-HP6工业机器人尺寸参数，利用齐次变换理论建立了机器人的运动学模型，并利用D-H法实现了机器人运动学正逆解分析。讨论分析了机器人运动*优化解，以解决机器人逆运动中的多解性问题。为离线编程软件的设计奠定了基础。 

（2）分析了机器人笛卡尔空间坐标系与机器人关节坐标系的转换关系，简要介绍了数控加工APT代码与机器人控制JBI语言，并分析了两种语言转换的可行性。研究了直线与圆弧两种命令转换的关键问题。基于Microsoft Visual Studio开发设计了工业机器人加工离线控制系统，实现了CAD/CAM/Robotics数据链的转换。 

（3）设计工业机器人切削加工控制系统及旋转台等辅助加工组件。以一典型汽车覆盖件模具为例，基于UG/CAM模块对模具加工进行了加工轨迹规划。在UG/Modeling环境中建立MOTOMAN-HP6机器人运动仿真模型，利用高级运动仿真模块对机器切削加工进行仿真，检测部件之间的干涉碰撞，对机器人加工预先模拟分析，提高机器人加工制造的效率。*后，利用MOTOMAN工业机器人完成了典型汽车覆盖件模具泡沫模型的加工实验。 

（4）使用三维扫描技术完成泡沫模型的快速检测，通过Geomagic软件对扫描数据进行了后处理，基于Geomagic/Qualify对比分析了设计模型与实际加工模型，实现了对模型尺寸加工精度的控制和变形的分析，讨论分析了工业机器人切削加工的误差控制。

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