本文对自行设计的结构光传感器作了一定的改进，并对视觉传感器应用于弧焊机器人焊缝跟踪过程中的各环节进行了较为深入的研究，为传感器的实用化、产品化迈进了一步。 首先，充分考虑用于焊缝跟踪时，结构光传感器的特点，自行设计了一种简单快捷的标定方法，通过这种方法对机器人视觉传感器进行标定，实现了激光条纹上欲跟踪点在机器人焊枪工具坐标系上的三维定位。其次，研究了坡口图像的处理及激光条中线的提取方法，在此基础给出各种坡口类型的模式识别方法。并研究了对于高反光工件焊缝图像处理方法。 最后，在弧焊机器人上建立了视觉传感器焊缝跟踪系统，实现了机器人视觉传感器初始焊缝的寻找、自动引导焊枪达到初始点及焊缝跟踪过程的自主控制等功能。通过对焊枪位置及绕焊枪尖旋转角度的调节，实现了V型坡口的长直及S形曲线焊缝的实际跟踪。通过实验分析了跟踪过程产生的误差大小及产生原因，及机器人跟踪过程中产生振荡的原因，并针对这些原因对控制系统进行了调整，使焊缝跟踪过程更加平稳、精确。经验证，该系统初步实现了机器人视觉传感对焊缝的自主跟踪。