机器人目前在制造业中得到了广泛的应用,点焊通常在焊接过程中需要完成许多焊点。在大多数情况下,焊接机器人的路径规划,是以示教工程实验为基础的。工程师通常需要大量的时间才能获得所需的焊接路径,有时很难找到点焊机器人的最佳路径,特别是在焊点数量巨大的情况下,路径规划结果更是因人而异,缺乏数学依据。因此,焊接机器人路径规划已成为这一领域待解决的关键技术之一,本文对为提高对白车身侧围点焊的自动化水平,完成了点焊工作站重要设备和工艺的分析、机器人运动学的推导计算、优化算法改进、路径规划和其仿真工作站的搭建等工作,主要内容有下:首先,根据白车身的生产流程,确定并且分析了焊接路径规划的三个研究对象:零件、工艺与制造资源(PPR),确定了点焊主要设备的型号。提炼了焊接路径规划的数学模型,并在考虑各工程因素和核心算法的基础之上给出本文研究的总体技术路线。其次,详细研究了点焊机器人的正运动学,用D-H法建立机器人连杆坐标系,推导了其运动学方程,通过MATLAB建立了机器人模型,验证了运动学建模的正确性。计算并分析了机器人的可达工作空间,为机器人的规划与控制提供了理论基础。再次,提出将粒子群算法与蚁群算法结合并用于焊装线路径规划的策略,利用粒子群算法的特性对蚁群算法的初始参数进行训练,从而能根据特定的任务,得到自适应的蚁群算法初始参数,详细说明了算法实现的步骤,并通过大量实验证明了改进算法的优势,编写了点焊路径规划软件的用户界面,利用该软件得到了路径规划的方案。最后,在设计各零件与资源的三维模型的基础上,用数字化制造软件DELMIA搭建了单机器人焊接工作站,定义了机器人、焊钳等的任务与其对应动作,对机器人焊接作业时的工作空间进行了分析,解决了机器人布局问题,对干涉问题提出了解决方案,最后生成路径规划的轨迹,分析了机器人的关节运动样条曲线,验证了路径规划方案的可行性,最终输出了点焊任务的离线程序。本文的研究结论对点焊工作站设计与布局、路径规划顺序与作业时干涉等问题提供了理论与参考。