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所谓焊缝跟踪，也叫接缝跟踪［3］，通俗地说就是在焊接过程中，通过传感器采集数据，再用一些算法对数据进行处理后，自动发出指令控制焊枪始终与焊缝对齐。显然，在其中起重要作用的是接缝跟踪传感器［4］。一个高效精确的传感器能极大程度地提高焊缝跟踪的准确性，国内外的研究者们已开发出许多焊缝跟踪系统的传感器［5］。87863

发达国家对于焊缝跟踪系统的研究早于国内，在焊缝跟踪传感器方面已取得了一定的成就［6］。科学技术的发展更是促进了焊缝跟踪的研究其中，将模糊数学和神经网络应用到焊接这一复杂的不确定性的非线性系统中，使焊缝跟踪进一个崭新的时代——智能化的焊缝跟踪时代［7］。与此同时，国外在焊接机器人方面的研究也较为成熟，且范围广。但国外的研究集中在控制算法方面，在视觉传感器领域涉足较少。即使有，也带有复杂的视觉光学系统［8］。

日本Mitsubishi公司开发了和激光扫描的视觉传感头，利用步进电机带动传感器，在以焊枪为圆心的扇形区域内扫描，从而获得焊接接头处的三维尺寸。但是这种方法的扫描频率较低，机械结构复杂，维护不方便［9-10］。论文网

英国的L。 Nele · E。 Sarno · A。 Keshari［11］在熔化极气体保护焊中提出了一种新开发的基于CCD摄像头的图像采集系统来进行实时焊缝跟踪。实时焊缝跟踪通过确定焊缝的轨迹，减少热变形造成的误差及焊接精度等，减少了人工干预，提高了焊接效率。

   相比于国外，国内在焊缝跟踪方面的研究起步较晚，迄今为止仍处于探索阶段［12］，尤其在焊接机器人这一方面。但焊缝跟踪系统的研究是基于我国焊接现状的，对于提过国家整体的焊接水平有极其重要影响。并且，我国优秀的焊接工作者取得了一些极大的成就。

魏复理［13］等焊缝的自动跟踪与磁控焊接电弧技术相结合，通过建立磁控电弧传感器的数学模型和MATLAB仿真模型，研制了一种用于焊缝跟踪的磁控电弧传感器。后经仿真并分析励磁电流I0、绕线匝数N、气隙宽度l和励磁频率f这4个典型参数对焊接电流传感信号I1的影响规律，为磁控电弧传感器的设计和应用提供了理论依据。利用磁控电弧传感器成功实现了焊缝跟踪，焊缝成形符合要求，为目前对焊缝跟踪技术的研究提供了新的方向，具有很好的应用前景。

张新宝、谢铁邦等人研究了一套主动式的设定焊道的高精度CCD跟踪系统。这套系统以双线阵CCD为传感器，以激光二极管作为光源，是一种智能的成像探测器，对焊缝的识别精度能达到3。5um/10mm；对设定焊道的识别精度高于3。5um/10um。这套系统能抗强光，对工件表面的光学性能、角度变化包容性强。

曹莹瑜［14］等将接触式传感器应用于管道焊接机器人，经实验验证可达到良好的测量和监测效果，并且结构简单，价格相对较低。

杨平［15］等提出了一种基于宏观运动的焊接机器人焊缝跟踪方法。首先，利用宏动单元进行简单示教采集焊缝特征点信息，利用拟合方法对焊缝建模，作为焊缝跟踪的宏动路径规划依据。然后，宏动单元根据焊缝模型进行规划运动，实现焊枪的大范围移动；微动单元根据视觉传感器的信息自动调节焊枪位置，实现高精度的焊缝跟踪，通过宏微运动单元的协调控制，保证微动单元的位置处于可调节范围内。

    黄军芬［16］等人开发了适用于DSP 图像处理平台的焊缝中心位置识别算法, 识别一幅激光焊缝图像焊缝中心位置的时间为200 ms。

李琳［17］等人提出了基于条纹式激光传感器的机器人焊缝跟踪系统。通过激光采集焊接工件截面数据，运用小波变换模极大值理论与最小二乘法的结合提取焊缝的特征点，焊接精度能够达到0。304 mm，相比只采用小波变换模极大值理论的特征点提取算法，跟踪过程中焊枪的抖动现象明显减弱，焊接精度也得到了提高，满足一般焊接精度保证在0。5 mm 范围之内的要求；采用条纹式激光传感器作为焊缝跟踪的传感器件，能够在光照波动大、粉尘、烟雾等不良干扰因素的焊接环境下准确识别焊缝位置及焊缝特征点，相比传统的机器视觉焊缝跟踪，该方案的算法简单，抗干扰能力强，能够取代传统的机器视觉焊缝跟踪，因而具有更大的实用性。 (责任编辑：qin)