焊接机器人是一种工业中常用的工具机器人,该焊接机器人的机械本体采用以SCARA为基础的5自由度结构,该机器人采用圆柱坐标且其在效率高,结构好的基础上,加入了具有多自由度的功能结构,因此使该机器人拥有了较好的稳定度,并可兼容多种架构。根据该五轴焊接机器人的轨迹特性,并在兼顾整个控制系统的可兼容性和方便经济的前下,通过Ether CAT总线通讯方式,控制机器人的5个关节伺服系统。搭载远程总线I/O模块,组成整套机器人系统,并通过扩展模块与焊接设备信号交互,通过TCP/IP与示教器进行通信。而雷塞SMC600(IEC)运动控制器是核心控制部分,在嵌入式处理器和FPGA的硬件结构基础上,利用IEC61131-3的编程语言对焊接机器人的各个运动关节进行控制,能够确保高性能的高速连续轨迹运动,以及高精度的焊接任务。论文首先对研究的背景和意义进行了介绍,并对目前国内外的相关焊接机器人的发展情况进行阐述,之后对该焊接机器人的控制系统各模块之间的联系进行了详细的分析,对雷塞运动控制器进行了讲解,并应用机器人运动学的相关理论知识对该五轴焊接机器人的正逆解进行了分析。同时本文完成了对焊接机器人雷塞控制系统和本体结构的研究与开发,并在此基础上对人机交互界面(示教器)进行了编写,完成了整个焊接机器人系统的构建。使用Solid Works对焊接机器人进行物理建模,依据建立的模型,利用MATLAB和蒙特卡罗法对其运动空间进行了展示,并结合MATLAB Simulink中的simmechanics工具箱对该焊接机器人进行了理论建模,验证了机器人运动学正逆解的正确性。在实际焊接前,对焊接机器人的轨迹进行模拟规划仿真,利用带抛物线过度的线性插值法得到了位移和速度都连续的末端轨迹。最后通过机器人性能测试评估系统compugauge按照国家ISO标准对该机器人的各项性能指标进行测量,采用拉线编码器对该机器人的焊枪位置进行定位计算,测试其与理论位置的偏差并对实际焊接效果进行了展示,结果显示实际焊接效果能够满足工厂需求。