本文以厦门思尔特机器人系统有限公司实际工程问题为切入点，针对工程车辆挖掘机、装载机等中厚板无法实现机器人自动化焊接现象，在福建省科技厅产学研重大项目“具有自适应控制的中厚板焊接机器人关键技术研发及产业化”的资助下，以机器人离线编程为目标，开展机器人轨迹自动规划及应用研究。　　为了实现中厚板机器人自动化焊接，必须解决诸多关键技术，本文针对焊缝多层多道填充策略，焊接路径规划，进行离线模块开发。　　针对IRB2400L型号采用D-H算法建立机器人数学模型。分析了焊枪坐标系(TCP)、工件坐标系、机器人参考坐标系之间的转换关系。根据机器人的关节参数和关节变量，建立齐次变换矩阵，构建出机器人运动学方程，通过方程求解和讨论逆解的多值问题并进行优化选择。　　多层多道焊接焊缝截面轨迹规划是实现中厚板自动化焊接的关键技术。本文对多层多道焊缝截面轨迹规划中的焊接方式、截面填充策略、焊道排列规划、焊枪规划进行了详细的研究。采用等高型、等面积型、自定义型三种规划方法，实现了离线下对焊缝多层多道的规划。针对ABB机器人焊枪控制算法对焊枪进行规划，提出四元数与欧拉角转换在焊枪变换中的应用。　　以挖掘机 X架中厚板焊接件为例，提出了工件标定与焊缝标定两种标定方法，用该方法可以在虚拟工作站与实际工作站进行匹配、调整。根据实际情况，对X架的焊接路径进行规划。　　用高级编程语言C＃在离线编程软件Robotstudio基础上进行软件模块二次开发。该模块能够实现对基准路径提取、优化、转换；用户可以自己设定焊接电流、层数、道数等工艺参数，选择等面积、等高型、自定义型等焊缝截面规划方法，系统根据用户设定的工艺参数与选择的焊缝截面规划方式，规划每一道焊枪的位置、角度，并自动生成对应的焊接参数，大大提高了中厚板焊接机器人编程效率。　　实验结果表明，开发出来的离线编程模块处理离线路径进行焊接实验，焊缝填充质量优良，焊接效率明显提高。