钢结构厂房内存在大量的工字钢加强筋,由于其规格不一且焊缝类型多种多样,人工焊接在效率和质量上都难以达到要求。为此,课题组针对工字钢加强筋的焊接特点,设计了一种基于旋转电弧传感器的轨道式移动焊接机器人,本文主要围绕机器人控制系统相关技术展开研究。介绍了机器人系统的组成,包括轨道式移动平台、四自由度执行机构、焊接系统和控制系统。选用基于PC104总线的嵌入式系统作为机器人控制系统,设计了相关硬件电路,搭建了焊接机器人硬件控制系统;并设计了一套按键控制模块,提高了系统的便捷性与可靠性。设计了一种焊枪偏差识别方法,通过对旋转电弧传感器信号进行处理,准确地提取出焊枪偏离焊缝中心的位置信息。同时,针对工字钢加强筋平面直角焊缝进行轨迹规划,协同控制转台和水平滑块的运动来完成平面直角焊缝的焊接。再结合焊缝跟踪控制方法对直线角焊缝和平面直角焊缝进行了大量焊接实验,结果表明,该控制系统能精确地控制机器人完成工字钢加强筋的焊接工作。最后,针对工字钢加强筋的立面焊缝进行研究,通过控制摆动臂和水平滑块的协调运动完成了焊枪对立面焊缝的轨迹规划,通过焊接实验验证了旋转电弧传感器在立焊中的实用性。结合直角焊缝的轨迹规划完成了立面直角焊缝的轨迹规划,针对立面直角焊缝进行了焊接实验,验证了轨道式焊接机器人针对立面直角焊缝的可行性。