所謂焊縫跟蹤就是在焊接時(shí)實(shí)時(shí)檢測出焊縫的偏差,并調(diào)整焊接路徑和焊接參數(shù)，保證焊接質(zhì)量的可靠性。由于工件的加工誤差（工件間的尺寸差異、坡口的準(zhǔn)備情況等）、裝夾精度以及焊接時(shí)的熱變形等因素的存在，以示教－再現(xiàn)方式工作的弧焊機(jī)器人在焊接時(shí)常常因?yàn)楹缚p和示教軌跡有偏差而導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降。所以焊縫跟蹤是保證焊接機(jī)器人焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的方面。在機(jī)器人焊接所使用的傳感器中，電弧傳感器和視覺傳感器占有突出位置，其中電弧傳感器用得最多，而視覺傳感器則被認(rèn)為是最有前途得焊縫跟蹤傳感器。
主動(dòng)視覺焊縫跟蹤
目前主動(dòng)視覺焊縫跟蹤研究的內(nèi)容主要有以下方面：
1、提高激光跟蹤的魯棒性，如適應(yīng)各種焊接接頭，和接頭尺寸變化等。
2、跟蹤中的快速穩(wěn)定的圖像處理方法。
3、傳感器的設(shè)計(jì)問題，例如激光和傳感器的角度。
4、焊縫跟蹤中的控制問題，主要為NN和Fuzzy及兩者結(jié)合方法。
被動(dòng)視覺焊縫跟蹤
被動(dòng)視覺傳感器所獲信息量大，接近人的視覺等突出優(yōu)點(diǎn)，受到了研究人員的廣泛關(guān)注。受機(jī)器視覺技術(shù)的大量成功應(yīng)用的啟發(fā)，人們嘗試將被動(dòng)視覺傳感應(yīng)用到各種焊接方法中，如 GTAW、GMAW 和 PAW 等。
在取像的位置方面主要是被動(dòng)觀察熔池及其附近區(qū)域，另外利用工件的特征觀察其他區(qū)域而獲得焊縫信息。多數(shù)研究中攝像機(jī)是在斜上方的位置取像的，而在大型管的對(duì)接焊時(shí)則可以從熔池的側(cè)面取像，這樣可以獲得更豐富的信息, 能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤和熔池控制。
對(duì)熔池機(jī)器人附近區(qū)域的取像時(shí)，取像時(shí)刻一般選取電弧亮度小且圖像穩(wěn)定的時(shí)刻。脈沖GTAW焊接中，取像時(shí)刻通常固定在每個(gè)脈沖基值期間的某一時(shí)刻，通過電源同步脈沖來控制取像時(shí)刻。在 GMAW 焊接時(shí)，取像時(shí)刻通常為短路時(shí)刻。
目前利用被動(dòng)視覺傳感器進(jìn)行焊縫跟蹤的研究中，一般使用一個(gè)攝像機(jī)，所跟蹤的焊縫是二維的。這是因?yàn)楦鶕?jù)一幅圖片很難獲得高度信息。雖然計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)中有根據(jù)一幅灰度圖像恢復(fù)表面形狀的方法，但因熔池圖像本身很復(fù)雜且控制過程中有時(shí)間要求，所以很難在焊縫跟蹤中實(shí)現(xiàn)。即使使用兩個(gè)攝像機(jī)采用立體視覺技術(shù)計(jì)算高度，特征點(diǎn)的匹配也較困難。所以利用被動(dòng)視覺跟蹤焊縫高度的問題上還需要作進(jìn)一步的研究。
