本文研究一种基于激光结构光的焊缝跟踪系统。该系统采用自主跟踪方式跟踪实际焊缝,系统平台主要基于双反射式激光视觉传感器,数据采集卡,Motoman SSA2000型机器人和Motocom32通讯软件和Labview软件等搭建。文中利用Matlab标定工具箱实现了对摄像机内参数的高精度标定,采用对称旋转方法减小了激光光平面计算的误差。提出了手眼关系标定中最优手眼关系的一种判断准则,基于此实现了机器人手眼关系的求取。采用矩阵特征值解法和牛顿-拉夫森迭代法实现了对本系统中的非球型手腕机器人的精确求解。提出了一种焊缝模型的建立方法,得到了焊缝路径点的位置和方向信息。在此基础上利用了传感器与焊枪的前视关系,分段生成焊缝路径点上对应的一系列工具点位姿。调用Motocom32动态链接库函数,循环生成和上传焊接任务,以实现机器人对焊缝的6维跟踪焊接。采用此方法可以有效的消除前视距离的误差,理论上可以对焊缝位置做到精确的跟踪焊接。通过对直线和曲线焊缝的跟踪焊接实验,验证了焊缝跟踪系统的跟踪效果,焊接跟踪精度为0.5mm。