针对激光焊接机器人焊接高铁闸机时需要配合专用夹具精确定位，不适合小批量、个性化生产，以及对工件加工一致性要求高的问题，引入机器视觉传感技术，实时获取焊缝轨迹，将大大提高生产效率，拓展激光机器人焊接应用范围。本文研究了基于激光三角测量法的主动式光视觉焊缝跟踪传感器，此传感器能够对窄焊缝高铁闸机焊缝进行焊缝中心位置跟踪。本文主要研究内容如下：

（1）完成了传感器初始光学参数分析与确定。首先在Zemax软件中建立了光源、镜头、探测器模型，为传感器仿真进行准备。然后根据传感器的初始光学参数进行仿真，获得了激光器初始基准距离为160mm时，其他初始光学参数不变的情况下，传感器的测量量程为150~170mm。并优化确定了光学参数为基准物距、基准物距、激光平面与透镜主光轴夹角为，感光芯片与镜头主光轴夹角，精度为0.025mm，传感器尺寸为93.3mm。镜头焦距为35mm。

（2）进行了传感器距离标定与窄焊缝宽度测量研究。通过多项式拟合标定方法对传感器进行了距离标定，使用标定后传感器进行距离测量，实验证明了传感器的距离测量误差最大不超过0.1mm，宽度测量误差不超过0.06mm，满足设计要求。