焊接在工业产品的制造过程中占有重要的地位,工业产品的品质很大程度上依赖于焊接的优劣。随着对焊接质量、效率要求的提高,焊接机器人系统由于能够提高焊接的生产效率,降低人力成本,获得更优的焊缝质量,逐步开始代替传统的人工焊接技术,被应用于工业生产中。本文基于一台6自由度串联偏置型机器人和单轴回转双立柱变位机组成的机器人协调焊接工作站为研究对象,分别构建了机器人关节坐标系和变位机坐标系,并综合运用位姿变换和D-H法,给出了两台设备的D-H参数。对于6自由度串联偏置型机器人,运用推导法给出了机器人运动学的正解及正运动学方程,运用推导法、参数法给出了该机器人运动学逆解,并通过对比MATLAB计算结果和SolidWorks仿真测量结果,验证了运动学方程的正确性。在此基础上,以船形焊位姿约束来将两台设备耦合起来,给出了焊枪与焊缝焊点之间的船形焊位姿关系,得到耦合关系图。通过解耦,得到了6自由度串联机器人和单轴回转变位机之间的解耦方程。由此,得到了目标工作站的一般协调运动方法。在此基础上,通过约束焊枪与焊点之间的位姿关系,实现了变位机对任意焊点处于船形焊位姿。为了验证得到的主从式协调运动方法的正确性,考虑到板-板焊接、球体焊缝、相贯线焊缝是较为常见的直线类焊缝和空间曲线焊缝,对这几类焊缝进行船形焊位姿约束下的仿真实验,并采用离散化方法,通过对焊缝的离散化处理,运用主从式协调运动方法,得到了正确的协调运动结果,验证了该方法的正确性。