工业机器人在焊接领域中有着广阔的应用前景,焊接机器人目前正朝着自动化与智能化的方向发展。焊缝的位置识别精度和焊接工艺参数设定是影响机器人焊接质量的关键因素,传统焊接机器人示教再现模式的焊接精度会受到工件装夹误差的影响,且焊接工艺主要依靠经验进行设定,难以满足实际的焊接要求。为此,本文以提高机器人焊接质量为目标,从焊缝纠偏和焊接参数优化两方面开展研究,主要研究内容如下:（1）为了准确描述机器人运动状态,推导了KUKA KR16机器人的关节坐标系齐次变换矩阵,采用改进的D-H法建立了机器人的运动学模型。分析了传感器测量原理,设计了可调式传感器夹具,根据机器人和传感器组成的“eye-in-hand”系统完成了焊枪和传感器的标定,实现了传感器二维坐标到机器人三维基坐标的转换。（2）针对常见的焊缝接头类型,利用线激光传感器实现了焊缝位置信息的提取,设计了焊缝起始点检测方法,对多段折线焊缝和曲线焊缝进行分段拟合,利用曲率最大作为焊缝轨迹的特征点进行粗配准。提出了基于双向最近邻的迭代最近点配准算法,实现了新装夹焊接件的焊缝检测轨迹和初始示教轨迹精配准,得到新工件的示教点信息,结合示教的姿态,完成了焊缝轨迹离线纠偏。（3）通过单因素试验法,分析了焊接电流、焊接速度、焊接电压三种焊接参数对焊缝形貌的影响,利用中心复合设计（Central Composite Design,CCD）对MIG电弧焊进行了试验方案的设计,基于响应面法（Response Surface Method,RSM）建立了焊接工艺与焊接强度和焊缝宽度之间的数学模型。分析了焊接参数与响应值的交互式影响,最后以最大焊接强度和一定的焊缝宽度为准则,实现了焊接工艺参数优化。（4）搭建了六自由度工业机器人智能焊接平台。硬件系统包括KUKA KR16机器人、焊接设备和线激光传感器等,软件系统则是集成了焊缝纠偏功能和焊接软件功能。完成了示教程序的KRL（KUKA Robot Language）机器人运动控制文件的建立,最后对多线段折线和曲线焊缝进行焊接实验。结果表明,该系统能够纠正由装夹误差引起的焊缝偏差,并且焊接质量满足焊接工艺要求。