機器人視覺伺服控制[3]是當今智能機器人研究和發展的一個重要領域。與傳統的機器人控制方法相比，機器人視覺伺服控制具有精度高實時性好、靈活性高等眾多優點，在工業中得到更多的關注與應用，驅使機器人技術向智能化方向發展。機器人視覺伺服控制因其自身的優越性而在眾多領域中得以應用，其中在機器人焊縫跟蹤領域應用**廣泛。目前，基于視覺傳感器的機器人焊縫跟蹤控制方法主要包括兩種:視覺示教跟蹤與自動跟蹤。視覺示教跟蹤指的是預先通過視覺傳感器檢測焊縫位置信息，然后指導離線編程系統完成軌跡規劃。
但是該方法不能消除在焊接過程中因熱變形而產生的動態誤差，因此容易導致跟蹤性能不佳。對于傳統的自動跟蹤方法，機器人能夠通過視覺傳感器感知外部環境的變化，實時地調整自身姿態和運動方向以較好地完成跟蹤任務。國內外的學者已經在這方面進行了較多的研究。例如，Liu提出了一種基于激光視覺的機器人實時焊縫跟蹤方法[4]，Ma提出了一種針對薄板對焊的焊縫跟蹤方法。這些方法都表現出了較好的跟蹤精度和穩定性，可是這些方法都只是適用于低速和焊縫近似為直線型的情況，在高速和焊縫為鋸齒形等非純直線型的情況下并沒有進行討論[5]。關于控制方法魯棒性的研究，Kim曾指出一種具有魯棒性的基于視覺的焊縫跟蹤方法[6]，Huag也試圖利用新的算法來消除焊接過程中產生的飛濺和強光對圖像處理的影響[7]。國內陳忠也提出了一種基于線激光視覺的機器人焊縫跟蹤魯棒控制方法[8]。縫的輪廓形狀、激光器和工業相機的位置關系均有十分密切的關系。而且，激光條紋的形狀偏差和不連續性與焊縫的深度息息相關。當激光器和工業相機的位置關系經過標定目保持不變時，焊縫輪廓的空間信息可通過激光條紋的圖像坐標來獲得