随着工业自动化的发展,工业机器人凭借工作效率高、焊接质量好、可重复性高的优点,在机械制造行业得到了越来越广泛的应用,特别是在汽车行业中,白车身的点焊、喷涂等生产任务基本由工业机器人完成。在实际生产中,白车身结构复杂,焊点数量多,焊接任务重。在进行生产线设计时,为提高工作效率,常常会将两台或两台以上的机器人放置在同一工位上,将白车身上的焊点分配至多台机器人,以期减少整个工位的工作时间。但是对于多机器人而言,焊点数量分配不均,多台机器人在有限的空间内,极易出现机器人之间的干涉碰撞,从而导致焊接效率低下,甚至出现生产线中设备损坏的问题。因此,研究焊点焊接任务的合理分配以及该工位上多台机器人之间无干涉碰撞协作,对实际生产有着重要意义。本文利用西门子PDPS（Process Designer&Process Simulate）软件,搭建白车身侧围焊接的三维模型,将侧围总成上的焊点合理地分配至多台工业机器人,完成单台机器人的路径规划。通过对单台机器人焊接运动作离散处理建立相关的有限状态机模型,最后在Stateflow平台中搭建机器人的离散模型,调整机器人的动作顺序,完成多机器人之间的无碰撞规划。本文的主要工作如下:首先,对白车身侧围总成的结构特点作简要分析,为建立车身侧围总成的焊接工作单元,根据侧围自身的结构特点以及焊点分布情况,对工作单元所需要的焊接机器人以及焊枪型号进行选型。将准备好的各项数据资源导入至软件Process Designer中,并合理规划焊接单元的工位布局,为后续的理论研究提供基础。其次,对焊接单元的各机器人进行焊接任务分配。在已建成的侧围总成焊接工作单元中,需将焊点分配给各机器人进行焊接。为合理分配,将焊点分配问题转化为多背包问题,分析影响焊点分配得因素,确定分配原则,根据约束条件建立相关的焊点分配数学模型,利用遗传算法和引力搜索算法相结合的混合算法,对数学模型进行求解,完成焊点的合理分配,规划各机器人的焊接路径,在软件Process Simulate中完成路径仿真,对焊接工作单元进行SOP分析。然后,对整个焊接工作单元进行离散化处理。各机器人的焊接路径已经确定,并利用软件PS的碰撞检测功能,得到各机器人之间的碰撞区域。为协调碰撞区域内各机器人之间的动作,将机器人连续的焊接运动进行离散处理,并基于有限状态机理论基础,建立单机器人以及整个工位系统的有限状态机模型,把机器人的焊接运动转换为系统内部状态之间的转移,为下一步的多机器人动作协调提供理论基础。最后,利用Simulink/Stateflow仿真平台对单机器人以及整个工位系统进行建模,对单机器人模型进行验证,确定所建立的有限状态机模型的正确性。通过确定机器人运动的优先级调整各机器人之间的运动顺序,得到焊接工作单元的最优工作时间,并对焊接工作单元进行SOP分析,保证工位中各机器人之间无干涉碰撞的完成焊接任务。