汽车制造业是我国经济的重要支柱产业,汽车零部件则是汽车工业中的重要组成部分。随着国内消费升级的趋势上升,汽车产品更新换代的速度会不断加快,中国汽车零部件制造业将会面临更大的挑战。目前我国汽车零部件产业特别是内外饰件焊接这块领域还是采用简单的手工作坊式生产,少量装配有专机或机器人。路径规划是焊接机器人完成生产任务的关键步骤,因此研究焊接机器人的路径规划问题对提高汽车零部件生产质量具有重要意义。首先,从汽车内饰门板焊接工艺出发介绍焊接流程中三个关键因素:焊接对象、超声波焊接技术以及焊接机器人,并介绍汽车内饰门板焊接生产线的总体结构以及具体的工作流程。其次,选择并改进粒子群算法作为焊接机器人的路径规划算法。根据汽车内饰门板焊接生产线的任务特性,对比分析多种路径规划算法,发现粒子群算法比较符合生产线要求。针对经典粒子群算法容易陷入局部最优以及求解精度不高等问题,提出混合法初始化种群策略、精英粒子策略以及综合算子等优化策略,并重新定义“位置-速度”的计算模型,得到改进型离散粒子群算法(Modified Discrete Particle Swarm Optimization,MDPSO)。基于TSPLIB中典型的测试实例,将MDPSO与其他多种算法进行对比仿真,验证MDPSO的有效性与优越性。最后,研究单台以及多台机器人协同焊接路径规划问题。对机器人运动学问题进行简要分析,建立直角坐标焊接机器人的运动学方程。以汽车内饰前后门板为焊接对象,结合单台焊接机器人路径规划要求,建立其数学模型并进行仿真实验。对多机器人协同焊接路径规划问题进行分析与介绍,确定焊点分配与机器人间防干涉问题的数学模型,提出基于动态调整k-means算法的焊点分配策略以及基于安全间距的防干涉策略,得出多机器人协同焊接路径规划算法的总流程。以四台机器人为例,仿真验证算法的可行性与有效性。