随着我国在造船、石油、能源、建筑、机械等领域的不断发展，大型结构件焊接的场合越来越多，要求焊接机器人的移动范围越来越大。目前应用于这些场合的焊接机器人多为有轨式的，这种机器人在焊接之前需要先铺设轨道，准备时间长并且价格昂贵。在弯曲焊缝焊接的场合，由于轨道很难与被焊工件轮廓完全相同，使得焊接的精度不高，影响焊接的质量。相对于有轨式焊接机器人，移动焊接机器人由于具有机构简单，适应性强，能够在非结构环境下进行作业等特点，在造船工业、大型球罐焊接等方面具有广阔的应用前景。　　 本文在河北省教育厅科学研究计划项目“基于视觉管道焊接机器人焊缝跟踪控制系统设计(2007309)”的支持下，以实验室已有的移动焊接机器人平台为研究对象，主要研究内容如下：　　 1)建立了移动焊接机器人焊接时的运动学模型，基于牛顿-欧拉法建立了移动焊接机器人的统一动力学模型。　　 2)设计了自适应模糊控制器和高斯基模糊神经网络控制器对十字滑块和车轮进行协调控制，在跟踪误差较小时由十字滑块快速消除误差，误差较大时由十字滑快和移动平台共同消除误差。　　 3)从移动焊接机器人动力学模型出发，设计了神经网络动力学控制器，实现各个轴的速度跟踪，利用单层神经元网络的自学习和自适应能力克服机器人模型参数部分未知和扰动的影响，在线补偿动力学耦合和未建模的系统扰动，使跟踪更加快速、平滑。利用Lyapunov 稳定性判据，证明了所选取的控制力矩输入使系统全局渐进稳定。　　 4)采用LabVIEW 编程平台，根据所设计的焊缝跟踪控制算法编制了控制系统软件。　　 5)采用MATLAB和ADAMS软件对所提出的控制算法进行了联合仿真；通过焊接实验验证了提出的相关理论、方法的合理性与有效性。