随着我国人口结构的快速变化，劳动年龄人口比重开始逐步下降，造成了劳动力成本的大幅上升，经济产业结构发展急需抛弃过去依靠人口红利的劳动密集型发展思路。因而越来越多的加工制造企业关注以焊接机器人为代表的焊接自动化技术。焊接机器人是从事焊接、切割与喷涂等工作的工业机器人，根据国际标准化组织（ISO）对工业机器人术语的定义可知工业机器人是一种多用途可重复编程的自动控制操作机(Manipulator)，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了实现高精度、高速度控制目标,对工业机器人控制系统的研究无疑是重中之重。而为了进一步实现自动化水平，有必要研究从CAD图纸直接生成加工步骤的系统软件，同时必须提供一个简单易上手但又功能齐全的操作界面，这些对于提高焊接自动化技术都有重要的意义。本课题在综合研究国内外工业机器人发展现状与市场需求的基础上，提出一种基于EtherCAT总线的开放式控制系统，深入研究了EtherCAT主站和从站系统与LinuxCNC系统的整合应用，针对应用过程中G代码自动生成问题进行了深入研究，最后给出了一个操作简单，可扩展性强的用户界面系统。本课题研究的主要工作内容如下：1、根据国内外研究现状与市场需求，分析常用工业机器人结构及控制系统的基本框架与控制方案，提出应用工业实时以太网EtherCAT总线的工业机器人控制系统方案，并对其中用到的关键技术进行说明。2、研究了Linux下的EtherCAT主站系统和从站系统架构，设计了用于EtherCAT主站与LinuxCNC数控软件通讯的硬件抽象层配置文件3、仔细研究了目前国际和国内通用的G代码数控编程语言以及LinuxCNC中的G代码解析器，给出了G代码自动生成的软件设计思路方法，并利用G代码设计了从二维CAD图纸直接生成G代码的模块。4、基于LinuxCNC数控软件、Python语言及PyQt图形库，设计了一套在Linux环境下运行的系统界面程序，并提供了一套基于GTK的更简易高效的开发界面程序的方法。