焊接机器人作为现代制造业的基础,已成为衡量一个国家科学技术水平及工业自动化与智能化程度的重要标志。本文主要针对焊接机器人面对复杂焊接件时存在避障精度差、速度及加速度突变现象等问题,开展焊接机器人轨迹规划及框体焊件避障优化方法的研究,使焊接机器人在实际焊接工作中,达到高效节能的目的。本文以ABB IRB120焊接机器人为研究对象,首先介绍机器人的机身构型,选用合适的D-H法建立机器人连杆坐标系,列出D-H参数表;结合运动学理论知识对焊接机器人的运动学正逆方程进行求解;将D-H参数导入MATLAB/Robot toolbox进行运动学仿真分析,将仿真结果与实际计算结果对比,验证所列运动学方程及机器人机身结构的正确性与合理性。其次,为合理规划运动轨迹,采用蒙特卡洛算法（Monte Carlo Method）对焊接机器人实际焊接时可达的工作范围求解,在MATLAB/Robot toolbox中设定机器人各关节的旋转角度范围及随机工作点数进行工作空间仿真,得出机器人在设定范围内能够达到的空间位置点,并输出空间点云图,根据点云图分布情况分析其工作的可行性。然后,采用不同插补算法在机器人关节空间坐标系和笛卡尔空间坐标系中进行轨迹规划。运用MATLAB/Robot toolbox仿真,得出这两种空间坐标系下此焊接机器人末端焊枪随时间变化的关节角、角速度、角加速度及冲击的变化曲线,以及直线与圆轨迹在不同插值点数时的轨迹变化图。通过对比分析并结合本文所选用的机器人的结构性能情况及所要达到的工作效果选用五次多项式插值法进行后面的避障优化工作。最后,基于五次多项式插值法结合自适应遗传算法（AGA）以框架焊件为例,对焊接机器人进行避障优化,使其能够快速地找到焊接机器人在焊接运动过程中的最优路径。仿真结果表明,与经典遗传算法相比,自适应遗传算法（AGA）通过自适应调节交叉概率Pc和变异概率Pm的值,能够更好地产生新的个体摆脱局部极值,更快地搜索到全局最优解,获得平稳且连续变化的机器人末端点的运动轨迹,在一定程度上提高了收敛速度与求解精度。