根据对双梁桥式起重机箱型主梁焊接制造工艺的分析,本文设计出一台针对箱型主梁两条长焊缝的移动焊接机器人,实现了两条长焊缝的自动焊接。通过分析两条长焊缝的特点以及焊缝轨迹的分析,提出移动焊接机器人的PPR型三自由度总体机构方案,其三自由度是:实现车架水平方向移动的平移自由度、实现升降架垂直方向移动的平移自由度和实现焊枪转动的旋转自由度,满足了双梁桥式起重机主梁长焊缝的焊接要求,可焊最大距离22.5米。选定了各自由度的具体机构实现以及机器人供电方式,将机器人按各自由度的机械实现划分为三大模块,依次对各模块进行机构设计、功率计算、电机选型。基于机器人运动学理论知识,建立了移动焊接机器人D-H坐标系,并求解出移动焊接机器人的运动学正解与逆解。对两条长焊缝进行了轨迹规划:根据微分方程数值求解与拟合的分析对上拱曲线焊缝水平方向移动速度进行了线性替换,并验证了合理性;对多折曲线焊缝进行代数推导并算得各电机转速规律。通过Creo Parametric软件完成了移动焊接机器人的三维实体建模,并将三维模型导入Adams/view软件分别进行两条焊缝的运动仿真,通过Adams/Postprocess模块输出仿真曲线,结果表明位移和速度仿真曲线与预期相符,上拱曲线焊缝位移最大偏差0.0861mm,多折曲线焊缝位移最大偏差0.356mm,两条焊缝速度最大偏差都小于0.001mm/s,仿真误差在允许范围内,从而验证了移动焊接机器人运动学建模的合理性。对焊接过程中轨迹误差起因进行了分析,并提出基于一维PSD的焊缝误差检测方案,对延时与超前两种情况下的误差检测数据进行研究处理并算出实际补偿误差,构造出带误差衰减函数的机器人末端轨迹方程,将此方程的逆解输入控制端从而完成误差补偿,并通过MATLAB仿真验证,结果表明补偿方案合理,补偿系数K越小,误差消除速度越快。