伴随着焊接技术在工业领域的不断发展,人们开始对焊接质量的要求也越来越高,而焊接质量受到如高温、飞溅、烟尘、人为或机械误差、受热变形的诸多因素的干扰影响,使得焊接自动化成为必然趋势。针对一些如航空航天、船舱狭小空间等,人工难以达到或工作环境比较恶劣的情况,采用基于双线传感的移动式焊接机器人来进行焊缝跟踪控制,来达到保证焊接质量的要求。该机器人是一种紧凑新型的,差速模式全轮转向方式的移动焊接机器人。分析了机器人无侧滑条件,建立机器人的误差模型,采用MATLAB软件对其进行了运动学仿真,结果表明,所建立的无侧滑运动学模型正确。为分析机器人的运动学特性对机器人的控制器的影响,首先建立了该机器人的虚拟样机,设计了机器人的PID控制器,并采用MATLAB与ADAMS软件对机器人虚拟样机进行了联合控制仿真研究,斜线轨迹与圆弧等典型焊缝轨迹控制仿真结果表明,斜线轨迹跟踪最大误差为-0.0761mm,圆弧轨迹跟踪最大误差为-0.0732mm,仿真误差均小于±0.5mm,整体误差稳定性尚可。根据上述控制仿真结果并结合实际机器人,设计该机器人焊缝跟踪控制器,主要是PID控制和模糊控制。系统采用了在控制中常见的PID的控制策略,进行仿真控制实验,得到一个基本满意的控制效果;为了提高控制精度,改善系统的响应速度,对焊枪所在的十字滑台部分的控制设计了模糊控制,同时进行仿真控制研究,结果表明斜线轨迹跟踪最大误差-0.0440m,精度有所提高,且系统稳定性变好。最后,设计搭建了焊接系统的硬件平台,并在VC++6.0开发环境下,编写了焊缝软件控制系统平台。采用模糊PID控制策略,进行了斜线焊缝跟踪控制实验,焊缝跟踪误差在0.5mm以内,实验结果表明,该控制方法效果良好,精度满足要求,跟踪可靠。