机器人应用在机加工制造领域相较于传统的数控机床具有灵活性高、成本低、加工范围广、并行协调作业能力强等优点,因此机器人在切削加工领域的应用逐渐增多。然而,工业机器人由于自身多关节串联结构的特点,存在着绝对定位精度低、刚度弱两大问题,这严重制约了机器人在高精度制造领域的应用。因此,解决机器人低精度、弱刚性与复杂零件高精加工之间的矛盾,是机器人加工领域的研究热点。本论文针对机器人铣削加工中绝对定位精度低、刚度弱两大问题展开研究,提出一种机器人铣削加工误差在线补偿方法,此方法可以同时对机器人运动学参数引起的定位误差和关节柔度引起的变形误差进行在线补偿。首先,对机器人运动学特性与机器人刚度特性进行分析,为后续误差补偿奠定基础;然后,提出一种机器人铣削加工误差在线补偿方法,以达到提高机器人铣削加工精度的目标;接着,为了减少在线补偿算法的时间延迟,基于自校正增量式PID控制算法,对补偿值进行调控,以达到提高补偿算法实时性的目标;最后,设计铣削加工实验,用以验证补偿算法的有效性。本文的主要研究内容包括:（1）针对机器人铣削加工中的定位精度低的问题,进行了几何参数标定实验研究。首先,采用DH法对机器人进行运动学建模,对建立的运动学模型进行分析和验证;然后,基于位置误差最小原理建立参数误差标定模型,采用最小二乘法对机器人运动学参数进行标定;最后,运用关节角度补偿的方法对机器人定位误差进行补偿,对补偿结果进行分析,验证运动学参数标定结果的准确性。（2）针对机器人铣削加工中关节柔性变形的问题,对机器人刚度特性进行了研究,分析了机器人刚度对铣削变形的影响。首先,基于经典静刚度映射模型建立关节柔度与笛卡尔刚度矩阵之间的关系;然后,基于递推最小二乘法的对关节刚度进行辨识;接着,设计刚度辨识实验方案,获取关节刚度,并对从多个维度对刚度辨识结果进行分析;最后,对机器人整体刚度与铣削变形误差进行了分析。（3）为了提高机器人铣削加工精度,针对机器人铣削加工过程中同时存在定位误差与变形误差的问题,提出一种误差在线补偿方法。首先,分析了机器人铣削加工误差的计算方法;然后,基于实时铣削力,提出一种误差补偿方法。该方法考虑了补偿过程中补偿值与变形值之间的耦合关系,可以实现一次性计算出满足精度要求的补偿值的目标;最后,为了减少补偿系统中时间延迟对补偿效果的影响,基于自校正的增量式PID控制模型,对补偿值进行优化、调控。（4）为了验证铣削加工误差在线补偿算法的有效性,进行误差在线补偿实验研究。首先,搭建实验平台对平均铣削力经验公式的准确性进行验证;然后,通过误差预测的方法分析具体加工案例中定位误差与变形误差的分布规律;最后,根据误差补偿方案搭建补偿系统实验平台,编制相应的软件控制程序,对在线补偿算法的有效性进行验证。