海洋油气资源的开发离不开石油平台的建造，为解决石油平台建造工程海洋油气资源的开发离不开石油平台的建造，为解决石油平台建造工程中桩管相贯线空间焊缝的自动焊接难题，本文提出一个轨道式七自由度移动焊接机器人构想达到完成管道焊接的目的。并借助焊接机器人离线编程仿真技术，讨论了轨道式移动焊接机器人方案的可行性。　　 在三维绘图软件SolidWorks的API环境下进行了二次开发，编制了焊接机器人离线编程软件各功能模块的相关程序。提取三维工件模型焊接路径曲线的igs数据进行焊接路径点的计算，根据工件模型的实际情况判断焊枪指向方向，以达到焊枪坐标系自动规划的目的。采用几何法讨论了关节机器人的逆运动学运算问题。提出将复杂空间几何体进行简化，并利用简化数据进行机器人碰撞检测的研究。利用以上仿真模块，进行了固定式焊接机器人和变位机协调工作的研究。　　 综合轨道小车机器人结构与六自由度焊接机械臂的优点，将轨道小车结构作为管道焊接机器人的第一自由度。此机器人不但可以围绕管道作圆周移动；还可以借助六自由度机械臂的灵活性在保证焊枪焊接姿态的前提下，实现空间灵活避障。　　 将收敛算法的思想和蒙特卡罗随机事件思想结合，采取路径点标定策略，提出适合固定机器人焊接作业的蒙特卡罗工件标定法。在此基础上提出了轨道式移动机器人焊接工程中的工件标定方法，将工件坐标系与世界系重合，轨道机器人通过示教工件上已知焊接路径特征点，确定机器人第一坐标系与世界系的相对位置关系。然后应用蒙特卡罗算法实现机器人和桩管之间位置关系的标定。　　 对V型坡口的多层多道焊填充策略进行了研究。通过建立各空间坡口截面坐标系和世界坐标系的转换关系，进行空间坡口的焊枪坐标系路径姿态规划。实现对空间焊缝多层多道焊的离线编程仿真。　　 仿真试验表明此移动机器人方案可以很好的完成海洋平台导管架工程的焊接任务。为下一步管道焊接机器人的设计开发提供了重要的理论基础。