柔性机器人制造单元是一种由加工设备、工业机器人、调度控制系统等组成的高新智能生产线,近年来在企业中得到越来越多应用,如何对其生产过程进行调度,使其高效运行是急需解决的难题。本文在经典车间调度论理的基础上,分别建立Job-shop类型多机器人制造单元调度问题与带机器柔性Job-shop类型多机器人制造单元调度问题的数学模型,提出两种分别针对这两类调度问题的求解算法,通过基准算例测试验证了算法的有效性,再将提出的算法应用指导原型调度系统开发。本文的研究主要包括如下内容。首先,对柔性多机器人制造单元的性能特点及设备布局进行了描述,分别对Job-shop类型多机器人制造单元及带机器柔性多机器人制造单元的调度过程、调度约束、调度状态进行了分析。然后,在分析Job-shop类型多机器人制造单元调度问题特点的基础上建立其数学模型,提出了一种新的对机器人搬运工序排序组成搬运序列矩阵的调度方法,针对这种调度方法提出了一种改进遗传算法,为遗传算法设计了一种基于搬运工序的编码方法与启发式搬运矩阵调整算法,通过基准算例实验,验证了算法的有效性。再次,针对带有机器柔性的Job-shop类型多机器人制造单元调度问题,提出了一种改进离散粒子群算法,设计了算法的分段编码方法与两种启发式初始化方法,并设计了粒子的局部搜索算法,通过算例结果分析验证了算法的有效性。最后,将提出的改进遗传算法与改进粒子群算法应用于柔性多机器人制造单元原型调度系统的开发,并将C#编程开发的原型调度系统与机器人制造单元控制系统相结合,提高单元生产效率。