国内超高层建筑的发展已经到达高峰期，由于高强度钢的焊接工作量及其巨大，传统焊接工艺生产效率低，只适合应用于手工焊和半自动焊中，工人劳动强度大，生产环境恶劣。因此自动化焊接技术对于提高生产效率，提高产品质量有着重大的意义。国内外关于厚板的多层多道焊以及焊接自动控制系统进行了大量的研究。

天津工业大学的成利强[8]等人针对中厚板 V 形坡口多层多道焊机器人焊接工艺进行了研究，通过对机器人焊接顺序、焊接路径进行规划，利用简化的焊道截面计算出各个目标点的偏移量，完成对机器人程序的编写。利用机器人离线编程软件 Robot Studio 以及实际的焊接设备对所提出的方法进行了试验验证。

曹林攀[12]等人针对焊接路径规划提出了一种基于激光传感器获取焊缝信息自适应调整焊枪位置和姿态来纠正偏差的方法，首先提取表示焊缝位置的图元信息，采用等弧长原则对曲线图元进行离散，并用直线插补方式指导激光传感器对工件扫描。根据扫描获取的焊缝位置信息自适应修正机器人目标点的位置和姿态并再次对工件扫描，获取工件坡口特征信息。最后根据坡口特征参数及焊接工艺的要求，确定其它焊道的偏移量，对修正后的基路径偏移及对焊枪姿态的调整，实现多层多道焊路径自动规划。

哈尔滨工业大学的杨光远[9]等人提出了“双机器人厚板双面双弧焊”，首先在基于 SolidWorks 的离线编程系统上开发出针对厚板焊多层多道焊接路径规划模块，其次,在离线编程系统中建立了 KUKA 机器人的仿真设备，建立了双机器人厚板焊接的工作单元，最后，针对双机器人的协调控制，推导了以一台机器人为主，另一台机器人随动的主从协调算法。

JinleZeng[15]等人针对多层多道焊的焊缝位置识别提出了一种新的方法该方法融合了多层多道焊中的各种信息。首先，开发同步获取方法以分别在定向光和结构光源打开时获得各种视觉信息。然后，通过融合相邻图像来消除干扰。最后，来自定向和结构光图像的信息被融合以获得焊道的3D位置。实验结果表明，每个过程可以在30毫秒内完成，偏差小于0.6毫米。所提出的方法可用于机器人多层多道焊过程中的自动路径规划和焊缝跟踪以及电子束自由形式制造过程。

Chenghao Zhang[14]等人针对多层多道焊焊接路径提出了一种新的视觉传感方法。检测前一个焊接层，以预测下一层的焊接路径位置。基于图像捕获和图像处理算法，获得具有失真网格的高质量图像。由于从结构化的结构激光中提取特征点是困难的，因此提出了一种强有力的算法。通过对坐标转换的校准和计算，确定了全局坐标系统中的位置数据。

本课题适用于高层建筑的厚板多层多道焊的自动化控制系统设计，相较于手工电弧焊可以大大提高生产效率，于产品质量。我的设计主要是针对于焊接控制系统的硬件设计，控制步进电机的运动，从而实现焊接自动化。

2. 研究的基本内容与方案

设计（论文）主要内容:

1.文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势；了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系

2.熟悉厚板高强度钢气体保护焊工艺；