本文在研究当前单个工业机器人应用的基础上,为提高机器人在汽车制造焊装生产线中的高效率生产、高智能操作性及焊装过程的高柔性等要求。对现有的焊接白车身结构件机器人工作站进行改造,提出了一种双机器人协同焊接系统工作站。该双机器人协同焊接系统工作站,不仅能弥补单个机器人所带来的无法保证焊接质量稳定性、工作空间能力有限及易产生碰撞等缺陷,而且极大的提高了生产线的智能化和高效化。该改造方案有望更好的运用于汽车制造自动化生产线中。本文主要研究内容如下:首先,以白车身结构件（薄板焊件车门）为焊接对象,分析了焊接对象点焊要求、生产工艺流程及焊接路径规划问题。提出一种双机器人协同焊接工作站,通过机器人D-H参数,建立双机器人正/逆向运动学模型并推导出机器人的逆解解析式,给出了详细过程。并在Matlab robotics工具箱对所建立的双机器人协同运动学模型进行了仿真验证,验证了所建立的机器人运动学模型的正确性。然后,建立了双机器人协同焊接系统协同工作空间求解数学模型,提出一种双机器人焊接系统协同工作空间的求解方法,即:蒙特卡洛随机数值法。在编程软件MATLAB环境中对模型进行求解,求得双机器人协同焊接工作站三维协同工作空间。该方法求得的工作空间可视化程度高,表达的更加具体形象,其求解速度快,数值计算更加准确。为下文在双机器人协同工作空间内进行焊接运动规划提供了必要的理论。其次,通过对空间曲线和空间直线焊点轨迹进行待焊点离散化,并采用弗莱纳-雪列三元空间矢量理论建立焊点处法向量、切向量及次法向量方向矢量并进行求解,进一步确定协同焊接过程中焊钳的位姿。在待焊点为船型焊空间姿态约束条件下,采用双机器人协同运动链末端耦合与解耦的思想进行变换求解,从而得到焊接机器人1（从机器人）和夹持机器人2（主机器人）协同运动系统的逆解转换矩阵。通过逆解转换矩阵可解得用于驱动两个机器人6个关节角角位移?₁～?₆的所有值。最后,提出双机器人的操作性/平稳性两个指标的概念及寻优方法。即在船型焊空间位姿约束、无碰撞及一定的焊钳姿态等约束条件下,在整个运动过程中双机器人协同焊接系统,若能以机器人各关节角速度加权和较小及机器人各关节角位移加权和较小的完成任务,则可输出最优焊接路径。为了验证所输出的焊接路径的可行性,在实际焊接中机器人运动状态和实际焊接效果。采用离线编程软件Robot Studio搭建双机器人协同焊接仿真工作站进行仿真,并将仿真程序语言转化成RAPID语言,导入实际双机器人协同焊接工作站中,进行实际的焊接试验。验证了所求得的双机器人协同焊接最优平稳性/操作性的结果得有效性。为研究多机器人协同应用技术提供了必要理论参考。