目前,焊接机器人主要是通过拖动示教的方式实现对工件的重焊接,这种方式操作繁琐且受限于工件摆放位置的准确性,焊接的质量参差不齐难以完成高效准确的焊接任务。针对这种问题,本课题设计搭建了激光视觉平台赋予焊接机器人视觉感知能力,使其能够准确的识别出焊缝所在的空间位置,对帮助焊接工业机器人实现焊接自动化有及其重要的意义与价值。本课题选取识别的焊缝类型为厚度为10mm、角度为90°的V形坡口焊缝,首先完成焊缝图像采集的激光视觉平台的设计与搭建,并对其进行标定实验求解出各个环节之间的变换关系。最终设计一套焊缝图像的处理方法,完成对V形焊缝图像激光条纹特征点的提取,并将其转化为焊接工业机器人基坐标系下的三维坐标。本文的主要研究内容如下:（1）完成激光视觉平台的设计与搭建和主要部件的选型。首先对激光视觉平台的主要部件选型,选用了Gig E接口的大恒水星MER-500-14GC相机、Computar公司生产的M1214-MP2的镜头、FU品牌波长为650nm一字红外线激光发生器和650nm的窄带红外滤光片。接着结合焊接机器人的实际需要,选用了反向安装搭建方式固定工业相机与线性激光发生器的位置关系,并使用Solid Works设计了用于连接工业机器人焊枪的安装夹具,以及用于安装固定工业相机和红外激光发生器的外壳。最终完成了激光视觉平台的设计与搭建。（2）对本课题设计搭建的激光视觉平台进行标定,求出激光视觉平台各个部分的标定参数。首先运用Matlab的相机标定软件获得相机的内参矩阵以及径向和切向畸变参数。接着使用基于Hessian矩阵的Steger算法实现对线激光平面与标定板交线中心亚像素精度定位,并将提取的29020个点像素坐标变换到相机坐标系下,使用最小二乘法拟合求出在相机坐标系下的激光平面方程。最后变换不同机器人姿态标定“Eye-inHand”式手眼系统,求出相机到工业机器人末端的手眼转换矩阵。（3）完成对使用激光视觉平台获取焊缝图像的处理与识别,并将处理的结果实时显示在设计的图形用户界面上。首先分析要识别V形焊缝的特征信息,明确焊缝图像处理与识别的目标。接着完成对焊缝图像的去畸变、灰度化、滤波去噪等预处理,然后采用Steger算法获得焊缝图像的中心线,并对其滤波去噪、线性插补、三次B样条光滑等,使用角度分析法检测焊缝图像的特征点并将其转换为的世界坐标。最后运用奇趣公司开发的Qt完成图形用户界面的设计,将焊缝图像处理的结果实时显示出来。使用本课题设计的焊缝图像处理算法,当焊缝图像感兴趣区域ROI设定较小时,每张焊缝图像的处理时长大约为80ms,基本符合对焊缝图像处理速度的要求。（4）设计了焊缝三维信息获取实验,验证本课题所设计的激光视觉平台的有效性、激光平台标定的准确性和焊缝图像处理与识别算法的正确性。首先完成了焊接工业机器人的焊枪坐标系的标定,为获取实际的焊缝特征点的三维坐标做准备。接着分别验证了焊缝图像特征点转化为三维世界坐标和焊缝坡口宽度检测的准确性,实验得出焊缝图像识别特征点三维世界坐标转化的误差在1.3mm以内,坡口宽度检测的误差在0.65mm以内,并得出在一定范围内曝光时间越长图像特征点识别越准确的结论。