为了提高焊接效率、保证焊接质量,在航空航天、汽车制造、机械零部件加工等领域中应用了大量的焊接机器人。在对一些复杂零件进行焊接时,单个机器人很难满足焊接要求,极易产生碰撞,从而无法保证焊接质量的稳定性,双机器人协调焊接系统为此类问题提供了解决思路。为了提高双机器人协调焊接系统的精度及实用化水平,本课题对双机器人协调焊接系统标定及路径规划技术进行研究。分析了双机器人协调焊接系统各部件标定原理及方法,改进了机器人工具坐标系及双机器人基坐标系的标定方法。探究了双机器人协调焊接路径规划系统各参数对焊缝成形质量以及机器人运动平稳性的影响,利用智能优化算法对焊接路径进行了优化。本文的研究内容主要包括:首先分析了机器人工具坐标系、工件坐标系以及双机器人基坐标系标定原理及标定方法,基于向量旋转理论推导出了四元数与旋转矩阵的对应转换关系,简化了标定计算过程。结合拉格朗日乘数法,提出了一种“基于公共靶标的三点两步法”的双机器人基坐标系标定方案,提高了系统标定精度并简化了标定过程,并做了大量的标定试验,验证了标定方案的可行性。然后在完成双机器人系统各部件标定的基础上,通过分析焊接位置、焊枪姿态对焊接质量的影响以及机器人各关节变化对机器人运动平稳性的影响建立了焊接质量函数、机器人运动平稳性函数以及双机器人碰撞函数等参数的数学模型,为下一步的路径规划提供了规划目标。其次研究了双机器人协调焊接路径规划算法,结合多个规划目标函数的特点,提出一种基于多目标遗传算法的路径规划方案,并以“马鞍形”空间复杂曲线焊缝为例,进行了实际的焊接路径规划。最后利用机器人离线编程软件RobotStudio对所规划的路径进行了仿真验证并对双机器人运动状态进行了监测,搭建了双机器人协调焊接试验系统,对“马鞍形”焊缝进行了实际的焊接试验,验证了路径规划算法的正确性。