航空、航天、船舶制造等领域存在着大量缺少计算机几何模型的小批量、柔性化构件焊接制造需求,基于模型的离线自动编程系统难以适用.就此设计了一种无模型大型复杂构件机器人自动编程系统.该系统通过对待加工构件进行快速三维重建,分析三维重建结果,预先规划加工方案,并自动生成机器人程序,通过传感器测量几何模型与实际构件之间的偏差,在线修正机器人程序.结果表明,系统能够对缺少模型的大型复杂构件进行在线分析,无需工作夹具的辅助便能有效地完成相应的焊接任务,为机器人加工进一步自动化提供了技术基础.