钢制壁面机器人主要应用于船舶、石化罐体等钢制设备,实现壁面的除锈、喷涂等作业。对于大型壁面,单个机器人难以快速高效的完成环境区域内的作业任务,多机器人系统作业时具有高度的并行性,因此可利用多机器人系统来解决大型壁面单个机器人作业能力不足的问题。多机器人系统作业过程中需要解决路径规划、任务分配、避碰策略等一系列问题,因此对钢制壁面多机器人路径规划及协调控制策略的研究具有十分重要的意义。本文针对大型壁面单机器人作业能力不足的情况,提出多机器人作业的解决方案,并对多机器人系统的优点及需要解决的问题进行了阐述。在分析单机器人与多机器人路径规划方法不同的基础上,对多机器人全区域覆盖路径规划进行研究,确定了钢制壁面多机器人覆盖作业路径规划方式。通过分析钢制壁面多机器人的作业环境,构建了栅格环境地图。对环境区域进行划分,确定了机器人行走代价与作业代价的计算方法。通过分析机器人定位技术、相互间可能发生的碰撞以及系统通信,确定了机器人采用的定位方法、避碰策略及系统的通信方式。对钢制壁面多机器人任务分配问题进行研究,建立目标区域任务分配数学模型,设计了作业任务均分情况下的多机器人路径规划方案并对任务分配算法进行改进。选择合适的路径规划方法解决自由区域与目标区域内部的全覆盖问题,分析讨论了作业过程中故障机器人的处理方法。对路径规划算法进行仿真分析,验证了算法的可行性。在理论分析的基础上设计了钢制壁面多机器人控制系统,利用三台智能小车模拟钢制壁面多机器人的路径规划试验,验证了路径规划与控制策略的正确性。