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海底管道铺设全位置焊接机器人是深水管道铺设系统中重要的专用铺管设备,其稳定的工作性能及较高的焊接效率是决定铺管效率的第一因素。基于电弧传感的窄坡口管道焊接是实现海底管道铺设焊接自动化的关键技术,管道焊接采用窄坡口形式且属于全位置焊接,陡峭的坡口侧壁、小电流熔滴过渡及全位置焊接工艺参数的变化,增加了电弧传感焊缝跟踪方式的难度。本文在充分调研国内外管道焊接机器人电弧传感技术研究现状的基础上,分析了窄坡管道焊接电弧传感面临的技术难点,提出了海底管道铺设焊接机器人电弧传感技术的总体研究方案,明确了需要研究的关键技术。主要研究工作如下：(1)以摆动电弧传感为切入点,搭建了一套具备数据采集、偏差计算和偏差调整功能的焊缝跟踪焊接试验系统,研究了焊枪摆动频率对电弧传感信号灵敏度的影响规律；通过研究不同侧壁距离下的溶滴特性,获得了焊丝稳定燃烧的最佳距离值及稳定的焊接电信号；(2)研究了窄坡口电弧传感的机理,建立了不同熔滴过渡下的窄坡口电弧传感数值模型,该模型可实现3种熔滴过渡的转换。在数值模型的基础上加入了焊炬在坡口中的摆动模型,进行了不同摆频和摆宽条件下的焊接电信号波形仿真。(3)针对熔滴过渡对电弧信号的影响,采用coif5小波进行电弧信号的滤波处理,可去除电弧传感信号中的噪声信号,获得了稳定的电弧偏差信号。(4)通过分析熔化极气体保护焊接电弧信号,提出了区间积分偏差提取算法,采用了带死区的PID控制策略,编写了基于LabVIEW焊缝跟踪算法程序,获得了较好的稳定性。以上研究成果为海底管道铺设焊接机器人智能化关键技术的研究奠定了基础,提升了国内海底管道铺设焊接机器人的研究水平。