密切结合工业机器人高精重载的加工应用需求,本文以提高负载情况下工业机器人末端绝对定位精度为目标,开展了工业机器人几何误差建模、辨识、补偿方法以及负载变形误差标定方法的研究。全文主要成果如下:（1）开展串联机器人几何误差建模方法研究。提出了基于有限-瞬时旋量理论（Finite-Instantaneous Screw,FIS）的串联机器人几何误差建模方法,分析了单转动关节与单移动关节情况下关节轴线误差与末端位姿误差的映射关系,建立了一般情况下关节型串联机器人的通用误差模型。在此基础上,以UR3串联机器人为例,建立了完备、连续、非冗余的误差模型,简洁明了地表现出串联机器人几何误差的产生和积累与传递过程;（2）开展串联机器人几何误差辨识、补偿方法研究。分别解析分离了转动关节轴线误差项和移动关节轴线误差项中存在的冗余误差项,原有误差模型基础上构建了全误差模型以及最小误差模型;在建立的两种误差模型的基础上,分别通过最小二乘算法以及混合遗传算法进行参数辨识,比较了不同情况下的参数辨识精度;提出了在UR3串联机器人底层控制程序不开放的情况下以关节驱动变量代替误差辨识值的几何误差补偿方法。在此基础上,以UR3串联机器人为例,进行了上述方法的仿真与实验验证;（3）开展串联机器人负载误差标定方法研究。构建了串联机器人的关节刚度辨识模型,提出在串联机器人关节刚度辨识模型中加入补充刚度矩阵以提高关节刚度辨识精度。在此基础上,UR3串联机器人为例,构建了简洁有效的关节刚度辨识模型并进行了实验验证。本文响应串联机器人高精重载的实际加工应用需求,分别通过几何误差标定以及负载变形误差标定解决串联机器人应用过程中几何误差以及负载变形误差导致的机器人末端绝对定位精度误差的问题,并以UR3串联机器人为例进行了实验验证。