本发明公开了一种基于激光视觉系统的多层多道焊接路径规划方法，包括以下步骤：1、构建焊缝特征点投影模型，2、采用梯形及平行四边形焊道填充策略实现对不同角度坡口焊缝焊接路径的规划；3、建立焊枪坐标Sij＝hwij引入焊接行走角γ对焊枪姿态进行规划，在平行四边形和梯形焊道中加入焊枪行走角γ可视为焊枪坐标系绕自身坐标系转过γ度(γ＝0°～45°)，则加入焊枪行走角γ后得到焊枪姿态变化矩阵Tb，计算多层多道焊缝模型各焊道的机器人位姿值；4、对各焊道的焊接速度进行规划；本发明建立了厚板多层多道焊缝模型，实现不同坡口角度焊缝的各焊道路径并引入焊枪行走角进行焊枪姿态规划。