随着我国在船舶制造业、石油化工业、建筑业等领域的不断发展,对于大型结构件焊接的需求量越来越大,仅仅依靠手工焊接已经不能满足需求,因此,自动化焊接也就应运而生。焊接过程的自动化不仅大大提高了焊缝质量,也提高了产品的生产效率。然而,焊接环境复杂多变,必须采用轻便、易携带的移动机器人,方便全方位的进行焊接。并且,由于焊缝空间位置的不同,考虑熔池对焊接电流的影响,有利于空间焊缝跟踪信号的识别,进而提高焊接质量。本文以轮式移动机器人为实验平台,PC104为主控制中心,十字滑块和小车车轮为执行机构,旋转电弧传感器和霍尔电流传感器为信息传感系统,焊接电源、保护气、送丝机构等为焊接系统。主要研究了以下内容：机器人伺服系统的性能测试；旋转电弧传感信号的采集系统以及焊接电流信号的实时滤波处理；旋转电弧空间焊缝偏差信息识别；进行90°V形坡口平焊、90°角焊、90°V形坡口立焊焊缝跟踪控制器的设计。搭建了旋转电弧传感信号采集系统所需的硬件平台,编写系统所需的采集软件,便于焊接电流信号的实时采集。鉴于焊接环境的复杂性,焊接过程中产生许多干扰因素,严重影响了焊接电流信号。为了提取有效的坡口信息,本文采用一组组合滤波法包括改进的最小值滤波法、自适应中值滤波法、加权平均滤波法以及均值滤波法去除干扰,大大改善了焊接电流信号波形,真正反映了焊件坡口信息,有利于焊枪偏差信息的提取。针对90°V形坡口平焊、90°角焊、90°V形坡口立焊三种空间位置的焊缝进行研究,不容忽略的一个影响因素是熔池的干扰。分别讨论三种情况下焊接电流信号受到溶敷铁水影响的处理方法,采用加权因子、加权数组等调整方法对信号进行补偿,消除此噪声。并且,对每种位置的焊接分别进行焊枪对中、完全左偏、完全右偏的实验,验证了调整因子的合理性以及偏差提取方法的有效性。对于空间焊缝的自动跟踪,本文设计了改进的自学习模糊控制器,分析工作原理,采用修正函数对模糊控制参数进行修正,编写控制算法,并进行空间焊缝的跟踪试验。实验结果验证算法是可取的,有利于实现焊缝的实时跟踪,保证焊接质量。