本文采用650nm半导体激光二极管作为光源，用面阵CCD视觉传感器来摄取焊接点前接缝图像，研制了基于结构光法的激光视觉传感器，传感器主要有激光二极管、工业CCD、650nm窄带滤光片、16mm镜头等组成。采用运动控制卡、步进电动机、步进电机控制器、高精度十字滑架、行走机构、控制器及计算机等组成了焊缝跟踪实验平台。采用Visum C++6.0设计了接缝视觉图像及偏差信号检测计算机处理专用软件系统，其功能包括图像的增强、二值化、轮廓及中心线提取及偏差量计算等。根据焊缝自动跟踪的要求，本文采用比例—模糊控制双模控制方法，建立了焊枪与接缝偏差的控制模型，实现了焊枪对接缝的自动跟踪。同时对整个跟踪系统进行了数字仿真研究，获得了模糊控制器的调整因子及比例因子的最佳值，通过实验确定了双模分段控制的优化阈值。设计了精度、曲线跟踪等专项试验，较为深入的研究了系统响应速度、跟踪精度等特性。斜线V型、U型、I型焊缝MAG焊工艺跟踪试验表明，系统具有良好的跟踪能力，获得了优良的焊缝成型。