在实际焊接过程中，作业条件是经常变化的，焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均。为了克服焊接机器人工作中各种不确定性因素对焊接质量的影响，提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性，要求焊接机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪，而且还能实现焊接参数的在线调整和焊缝质量的实时控制。为了达到上述目标，科研人员围绕智能化焊接机器人展开了广泛的研究工作，具体内容可归纳如下：
焊接机器人任务智能化规划软件系统没计：基本任务是在一定的焊接工作区自动生成从初始状态到目标状态的机器人动作序列、可达的焊枪运动轨迹和最佳的焊枪姿态，以及与之相匹配的焊接参数的控制程序，并能实现对焊接规划过程的自动仿真与优化。
焊接机器人传感与动态过程智能控制技术：要求机器人能利用计算机视觉技术实现被焊工件整体或局部环境的建模，为焊接任务及路径规划提供依据。采用激光、结构光等技术途径识别焊缝准确位置及走向，正确引导机器人焊枪终端沿实际焊缝完成期望的轨迹运动。
焊接机器人系统用电源配套设备技术：要求配置的电源系统应具有输出量连续调节范围、优良的动态响应指标及较高的负载持续力，既能保证电弧过程的持续稳定，又要便于机器人实时改变焊接规范以控制焊接质量。焊接电源与中央控制器能够实现双向通讯，并与传感系统接口、实时控制接口及其它外围设备有良好的电磁兼容特性。
焊接机器人运动轨迹控制技术：要求焊接机器人系统能根据对焊件感知、焊接任务规划及焊缝传感的信息，实现对各种复杂空间曲线焊缝的实时跟踪控制。
智能化焊接机器人复杂系统的控制与优化管理技术：解决机器人焊接智能化复杂系统中对各种信息流的管理与控制，完成对系统结构设计及整个系统管理技术的优化。
机器人遥控焊接技术：实现极限环境中的焊接信息传感、机器人焊接的遥控操作及焊枪精确运动的延时控制、极限环境下的焊接工艺研究等，为将来机器人空间及深海智能焊接奠定基础。
焊接作为机械制造业中仅次于装配加工和切削加工的第三大加工作业，对其进行机器人柔性加工技术及其相关的控制器PC化、网络化和智能化的应用研究已成为焊接自动化发展的必然趋势。
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