焊缝跟踪作为一种综合应用技术，具有多学科融合的特点，包括电子技术、计算机、焊接、结构、材料、流体、光学、电磁等，许多国内外研究人员已投入该领域进行研究。从示教型焊接机器人到程序控制焊接系统，再到移动式自动焊缝跟踪技术，焊接自动化的每一次进步都显着提高了产量。
1 焊缝跟踪传感器的发展
传感器是焊缝自动跟踪系统的关键部分。其作用是准确检测焊缝的位置和形状信息并将其转换为电信号。控制系统可对信号进行处理，控制自动调整机构根据检测结果调整焊枪位置，实现焊缝的自动跟踪。
弧焊用传感器一般可分为三类：直接电弧式、接触式和非接触式。按工作原理可分为机械、机电、电磁、电容、射流、超声波、红外线、光电、激光、视觉、电弧、光谱和光纤。以下是几种常见的焊缝跟踪传感器：
接触式传感器是最早使用的传感器。具有无电弧干扰、运行可靠、成本低等特点。它们在生产中得到了广泛的应用，但由于跟踪精度高、磨损大、易变形、不适合高速焊接，目前正在被其他传感方式所取代。

声传感器，特别是超声波传感器，结构简单、精度高、价格低。 超声波传感器由超声波发生装置和接收装置组成。超声波传感器的测量精度主要取决于超声波的频率。 频率越高，误差越小。一般超声波的频率为1.25-2.5MHz。 超声波传感器在焊接时不怕电磁、光、烟等干扰，但易受噪声干扰，对噪声较敏感。例如，CO2气体保护焊等焊接方法的应用有一定的限制。
电弧传感器的工作原理是在焊接过程中，当焊枪与工件的相对位置发生变化时，会引起电弧电压和电流的变化，这些变化可以提取为特征信号 达到焊枪的水平。左右方向的跟踪控制。
电弧传感器使用电弧本身作为传感器。结构简单、方便、灵活，不受弧光、磁场、飞溅、烟雾等干扰，具有响应快、精度高、抗干扰强等特点。但是焊枪的摆动或旋转机构较为复杂，电弧参数之间的耦合性很强，实际得到的波形并没有达到预期的效果。因此，需要对获取的数据进行过滤，根据大量经验确定控制量。现有传感器无法识别没有对称侧壁或根本没有侧壁的接头形式。
光电传感器精度高，重现性好，可实现坡口形状、宽度和截面的检测和焊缝跟踪，为焊接参数的自适应控制提供了依据。光电传感器可分为基于离散光电元件的单点光电传感器和可获取凹槽图像信息的视觉传感器。
视觉传感器中使用的最简单的光电转换器件是单元光敏器件，如光电二极管等；其次是一维感光单元线阵，如线阵CCD（Charge Coupled Device）；使用最多的是结构最复杂的二维光敏单元面阵，如线阵CCD，是二维图像的常规光敏器件，代表了目前传感器发展的最新阶段，因此 被广泛使用的。 在焊接机器人的各种视觉传感器中，CCD传感器以其性能可靠、体积小、价格低、图像清晰直观等优点受到广泛关注。 根据焊接机器人视觉焊接系统的工作方式不同，焊接机器人视觉焊缝跟踪系统中使用的视觉传感器可分为结构光型、激光扫描型和直射弧型三种。 其中结构光和激光扫描是主动视觉方法，直接弧光射击是被动视觉方法。