船舶制造业是我国工业生产的重要产业支柱,焊接机器人技术能够提升产业效率,降低生产成本。针对船舶格子型钢构件中存在大量的直线型焊缝和直角焊缝,以及传统固定式焊接机器人在格子型焊接存在局限问题,本文采用全方位移动平台和以四自由度机械臂为执行机构相配合的移动焊接机器人为研究对象。该机器人具有工作范围广,作业灵巧,适合对大型的焊件进行作业,从而提高船舶焊接自动化水平。首先,本文以全方位移动焊接机器人为研究对象,分别对移动平台进行正反解建模分析;对机械臂部分通过D-H参数法进行运动学建模分析,推导运动学正反解,并且利用MATLAB搭建机器人的Simulink三维模型,验证运动学的正确性;还建立了移动焊接机器人整体运动学,为后文的焊接机器人轨迹规划提供理论依据。其次,用拉格朗日力学法建立动力学方程并且求出了焊接机器人的各个关节的动能和势能,然后综合分析建立起整个焊接机器人的动力学方程,并且采用ADAMS对焊接机器人进行了动力学仿真验证,研究机器人运动过程中的力矩、速度与时间的关系,验证了本文的移动焊接机器人的力学性能以及机构运行的平稳性。然后,研究了机器人的轨迹规划,在关节空间中分别研究了多项式插值算法、S型加减速算法,在笛卡尔空间中研究了直线规划算法和圆弧规划算法。并结合实际焊接对象为直角焊缝时,分别规划了两种不同的焊接轨迹。采用三次样条插值对焊接轨迹处理成离散的点,通过逆解得到各个关节角度的连续变化函数,再对遗传算法的交叉和变异概率进行改进从而对整个机械臂的工作时间进行了优化,提高了机器人的工作效率。最后,对移动焊接机器人的硬件按照实际要求进行选型,搭建了焊接机器人的硬件控制系统,对硬件电路进行改进优化,设计了上位机控制界面,对控制系统进行调试,通过焊接实验,完成直线型、直角焊缝的焊接工作,验证了移动焊接机器人对格子型焊缝的可行性。