工业机器人是现代制造业主要的自动化装备。焊接从一开始就是工业机器人的主要应用领域,机器人技术的迅猛发展,有力地促进了焊接自动化的进程。焊接机器人的控制系统性能在很大程度上决定了焊接机器人的性能。在汽车焊接现场,分配给一台机器人的焊点数量众多,怎样寻找一条遍历所有焊点,并且焊接用时最少的焊接路径即焊接路径规划问题,对提高焊接机器人的工作效率有非常重要的意义。首先,本文介绍了工业机械手的发展历史、研究现状和发展趋势,说明了研究工业焊接机器人控制系统的目的和意义。并且概要介绍了常用现场总线的特点、发展现状和研究方向,详细阐述了本系统中所使用的ETHERNET Powerlink实时以太网的通信协议、工作原理及通信的实现方法。其次,介绍了工业机器人的运动学分析。对机器人运动学方程的正解和逆解进行了具体的推导和求解,并提出了一种适合本机器人的逆运动学求解算法。另外还介绍了此焊接工业机器人控制系统的硬件系统和软件系统。控制方案采用贝加莱高性能的PCC(可编程计算机控制器)作为主控制单元,本文详细的叙述了控制系统需要的PCC系统、人机界面和伺服驱动系统；控制程序在B&R Automation Studio的环境下进行开发,程序主体采用ANSI C语言编写,软件设计采用结构化的设计方法,自上而下逐步的细化技术并分解步骤,将待开发的软件系统划分为若干个相互独立的模块,并且每个模块根据控制的要求设置优先级,充分体现“分时多任务”的优越性,同时还能保证良好的维护性和清晰的结构。最后,借助于智能控制理论,对工业机器人手臂的运行路径进行了规划,仿真结果表明,焊接工业机器人可以自动获得最佳的规划路径。