针对国内液压支架焊接生产过程中存在的生产效率低、劳动强度大、焊接质量不高等问题,设计了一种六自由度坐标-关节式液压支架焊接机器人。该焊接机器人设计采用车载悬臂式结构,利用行走小车直线移动和机械臂关节的平移和旋转运动,调整焊枪的位置和姿态,实现焊枪的焊接运动。对设计的焊接机器人进行了运动学分析,用D-H法建立了坐标变换矩阵,推算出了运动方程的正、逆解,为机器人运动规划和轨迹控制奠定了基础。焊接机器人运动控制系统采用IPC和美国Deltu Tau Data System公司生产的高性能伺服运动控制器PMAC运动控制卡作为控制核心,充分利用计算机丰富的资源和PMAC强大的实时处理功能进行开发研究,实现了双CPU开放式控制系统,为提高机器人系统的控制精度和实时性提供了保障。利用LabVIEW虚拟仪器开发平台、PMACPanel软件包以及动态链接库(Pmac.dll)相结合,开发了友好的焊接机器人上位机界面。通过对PMAC卡内部自带的插补功能模块、PID控制模块和PMAC内置的PLC逻辑控制模块的调用和开发,实现对机器人的运动控制。研究表明,该焊接机器人设计合理,结构紧凑,适用于复杂结构的焊接;基于IPC和PMAC的双CPU开放式控制系统,大大缩短了系统开发周期;控制软件人机界面友好、系统调试方便,为机器人提供了丰富、可靠的控制算法。本文的研究成果为对进一步研发我国液压支架焊接机器人奠定了良好的基础。