随着工业自动化技术的进步发展,机械工件人工去毛刺方法已经难以满足日常生产的需要,如何快速便捷的解决实际生产过程中机械工件毛刺去除的工作成为了人们的研究焦点。目前较为普遍的做法是在工业机器人基础上进行二次开发,但是由于工业机器人其价格较为昂贵且开发难度大,大多数生产商难以负担,使得我国自动化去毛刺技术水平相对较低。因此,研究一种新的自动化去毛刺技术,使其代替工业机器人二次开发的方法,对满足我们目前的实际生产需要具有十分重要的意义。本文在充分调研国内外去毛刺技术的发展现状后,通过对3D打印技术相关原理进行分析,研究末端执行器在笛卡尔坐标系下的空间直线插补算法以及运动轨迹生成方法,提出了一种基于3D打印技术的桌面级去毛刺机器人设计方案,充分利用二者在机械结构、进程管理、运动规划和电机驱动等方面相同点,大大节省了自动化去毛刺设备的研发成本和周期。本文深入探讨了机械工件外表面毛刺的物理特性,通过建立去毛刺切削力的数学表达式,研究去毛刺切削力与刀具进给位移之间的关系,通过调整刀具进给过程中轨迹参数,解决机械工件毛刺去除质量的问题。通过分析基于位置的阻抗导纳控制模型,设计针对刀具去毛刺过程中进给位移的闭环控制策略,以机械工件的标准轮廓线为初始轨迹,通过检测切削过程中阻抗力的数值大小,将其与期望阻抗力做差值运算,经过反馈控制得到进给位移修正量,使得去毛刺刀具与工件毛刺棱边保持跟随状态,实现去毛刺机器人柔顺控制。在完成理论研究的基础上,设计对比实验获得期望切削力数值以及阻抗控制模型参数,通过实验验证去毛刺机器人设计的合理性。实验结果表明,基于3D打印技术的去毛刺机器人可以满足大多数作业环境,同时本文提出的柔顺控制策略可以有效提高机械工件加工后的表面质量和效率。