结合核电压力容器焊接结构中的半球与多个圆管相贯焊缝自动焊接问题提炼出球面与圆管相贯焊缝机器人焊接的一般科学问题进行基础理论研究。通过研究，建立通用的球面与圆管相贯焊缝轨迹数学模型；结合球面与圆管相贯焊缝焊接机器人模型，建立球面与圆管相贯焊缝机器人焊接模拟仿真系统；结合典型焊缝焊接的工艺实验研究，提出马蹄窝焊缝焊接工艺选择的基本原则；结合焊接工艺参数选择原则，应用机器人逆运动学的研究方法，建立焊接机器人的运动模型，通过逆向运动学的求解，得到球面与圆管相贯焊缝焊接机器人的运动规律，提出球面与圆管相贯焊缝机器人焊接规划的规则并提出专用机器人多轴协同控制策略与规则。

自行研制了我国第一台用于核电装置球管相贯焊缝焊接的机器人；建立了通用的球面与圆管相贯焊缝轨迹数学模型，并根据工程结构实际，提出了在一定条件下，圆管相贯焊缝轨迹可以简化为平面曲线进行机器人焊接轨迹的初步规划；结合专用机器人结构分析，建立了机器人运动分析仿真模型，开展了球面与圆管相贯焊缝焊接机器人运动学、动力学分析，得到了球面与圆管相贯焊缝焊接机器人的运动规律，实现了专用机器人多轴联动控制的逆向求解及协同控制；结合核电装置中典型球管相贯焊缝焊接的工艺实验研究，提出了马蹄窝焊缝焊接工艺选择的基本原则；建立了球面与圆管相贯焊缝机器人焊接轨迹模拟仿真系统，可以得出不同球面曲率半径、不同圆管直径、以及不同位置球管相贯机器人焊接轨迹理论初始值，以该初始值为基础，通过在线示教进行轨迹修正，完成球管相贯焊缝机器人焊接轨迹规划；在机器人轨迹在线修正中采用微粒群算法（PSO)，微粒群算法具有收敛快，效率高，易于实现并隐含并行计算等特点，研究表明，该方法可以有效地解决球管相贯线机器人焊接轨迹的在线示教调整。 2100433B

本文件规定了船舶纵骨角焊缝机器人的术语和定义、一般要求、焊接设备、焊接材料及焊接工艺要求、焊后检测及安全防护等。 2100433B

本书是关于机器人学和机器视觉的实用参考书， 第一部分“基础知识”（第2章和第3章）介绍机器人及其操作对象的位置和姿态描述，以及机器人路径和运动的表示方法；第二部分“移动机器人”（第4章至第6章）介绍其基本运动控制模式及其导航和定位方法；第三部分“臂型机器人”（第7章至第9章）介绍其运动学、动力学和控制方面的知识；第四部分“计算机视觉”（第10章至第14章）包括光照与色彩，图像形成和处理技术，图像特征提取，以及基于多幅图像的立体视觉技术；第五部分“机器人学、 视学与控制”（第15章和第16章）分别讨论基于位置和基于图像的视觉伺服及更先进的混合视觉伺服方法。本书将机器人学与机器视觉知识有机结合，给出了实例算法和程序。作者有完备的代码可下载，用于验证书中知识点和实例，注重如何利用视觉信息控制机器人的运动。

非标焊接机器人的设计不像标准机器人那么简单，要根据焊接工件的焊接要求和使用环境来独立设计。非标焊接机器人的设计没有具体的参考模型和设计标准。