焊接是制造业中重要的生产工艺之一。焊接自动化已经成为焊接领域的主要发展方向,焊接机器人的研究对于提高焊接自动化水平有重要意义。本文基于功能原理设计方法,针对于箱体和刹车毂焊接的专用焊接机器人各功能组合方案进行了分析、对比,研究了专用焊接机器人结构设计方案的优选方法。并对焊接机器人进行了结构设计,重点研究了焊接机械手的摆动功能。焊接是焊枪与焊缝相对运动并同时施焊的过程,焊枪与焊缝相对位置的准确性与稳定性是影响焊接质量的重要因素。本文焊接对相对误差的成因进行了研究,并以此为根据确定合适的专用的焊缝误差的检测方法,具有可靠性高、实用性强的特点。形状规则的永磁铁的磁场分布具有高度的对称性,而工程中大量钢板焊接坡口也具有对称性,以此为依据,本文对永磁铁磁场与焊缝坡口的相互作用进行了详细的研究,研究了永磁铁探头式焊缝跟踪传感装置,实现了非接触、可靠性高的焊缝跟踪。具有稳定磁性能的永磁铁在焊缝跟踪中的新应用扩充了焊缝偏差的检测方法,同时对永磁铁的研究开辟了新的领域和思路。本文同时对焊缝同步跟踪的方法进行了初步探讨。专用焊接机器人及专用焊缝跟踪传感器的研究有助于提高焊接自动化的普及程度。对他们的研究能开拓出新的理论方法,并有很强的实用价值。