医用高压氧舱的制造通常采用焊接。近年来,专用焊接机器人由于其焊接质量和效率高等诸多优势,成为了研究的热点,逐渐替代人工焊接。本文针对目前医用氧舱焊接中,采用传统的固定机器人存在的焊接行程短和不可移动性的问题,对现有的焊接机器人进行升级改造,通过数值模拟的方法分析改造后的焊接机器人的振动特性,采用D-H参数法研究了焊接机器人的运动学问题,使用虚拟仿真软件对升降式焊接机器人进行了焊接仿真,研究结果为焊接机器人的结构改造和应用提供了基础数据支持,主要研究工作及成果如下:以IRB2600六自由度焊接机器人为研究对象,设计并改造为升降式焊接机器人,并使用三维软件UG NX对升降式焊接机器人的升降机构进行了优化设计,建立了升降式焊接机器人的三维实体模型。采用有限元分析方法对升降式焊接机器人的升降机构及关键零部件进行静力学分析,验证升降机构的合理性,并对升降式焊接机器人进行了自由模态及约束模态分析,以获取升降机构的模态振型和振动频率,为升降式焊接机器人的结构优化及振动控制提供数据支持。采用D-H运动学分析方法建立升降式焊接机器人的连杆坐标系,搭建了升降式焊接机器人连杆模型,基于matlab对升降式焊接机器人进行了正运动学问题求解;升降式焊接机器人有7个自由度,属于冗余机构,通过给定变量值转化为6自由度机器人逆运动学问题,运用解析法对升降式焊接机器人逆运动学问题进行了求解;根据升降式焊接机器人的运动学模型,规划了其运动路径,并结合末端执行机构的运动轨迹和各连杆位移、关节的速度、加速度在仿真时间内的曲线变化,评估了规划路径的合理性及正确性。基于虚拟现实技术,建立了升降式焊接机器人的三维实体模型和工作环境模型,并搭建了升降式焊接机器人的虚拟焊接场景。在虚拟场景中升降式焊接机器人对高压氧舱马鞍形和圆弧形焊缝进行了焊接仿真,并根据焊接工艺要求对升降式焊接机器人的焊接参数及姿态进行了优化。