随着工业机器人在激光熔覆成形领域的应用日益广泛,需要运用离线编程技术来适应激光熔覆成形中复杂的运动轨迹。设计合理的离线编程软件是影响成形件成形质量的关键因素,本文根据激光熔覆成形的工艺特点,开发了一款基于机器人熔覆系统的离线编程软件。通过对激光熔覆成形工艺的研究,搭建了激光熔覆成形的硬件环境。研究了激光熔覆成形中激光功率、机器人运行速度、送粉速率对单道熔覆层表面形貌的影响和薄壁件设计层高与实际层高之间的关系。通过对激光熔覆过程中机器人在尖角处过渡时产生的误差进行分析,提出了机器人在尖角处匀速过渡的插补算法。通过在尖角外围添加补偿点并精确控制激光开/关设计了机器人插补程序,仿真和实验验证机器人路径的可行性,并熔覆出含有60度尖角的薄壁件。针对激光熔覆成形中填充路径容易与轮廓路径形成交叉路径,从而引起边缘隆起的现象做了分析研究。通过对填充线添加过渡曲线的方法优化了激光熔覆成形填充路径,提高了成形件的表面精度。针对激光熔覆成形中复杂图案的特征点提取问题做了详细研究,根据现有特征点提取方法所存在的不足,本文设计了一种新的特征点提取方法,将间隔取点与弦逼近弧取点结合起来,能够在保证轮廓精度不受影响的情况下去除大量数据冗余,提高了成形件轮廓精度,取得了良好的实验效果。