随着动力电池在新能源汽车上的广泛应用,如何高效率、高精度的焊接动力电池盒成为了亟待解决的重要问题,本文针对现有的激光焊接系统在焊接动力电池盒过程中存在的效率低下和精度较差等问题,设计了一种具有图像处理、速度控制以及轨迹规划等功能的振镜扫描式激光焊接机的随动系统。首先,根据现有系统存在的问题和实际生产需求拟定了随动系统的总体方案,确定了激光扫描速度、工件运动速度等系统关键参数,对工业相机、驱动电机等关键零部件进行了选型。其次,搭建了电池盒的图像处理系统,对电池盒分别进行了预处理、边缘提取、轮廓提取与拟合、角点提取等图像操作,对相机进行了标定,最终获取了电池盒关键角点在激光坐标系中的坐标。然后,建立了电机的数学模型,基于SVPWM控制对永磁同步电机的双闭环PID调速系统进行了建模,提出了一种自适应柯西变异粒子群算法对PID参数进行整定,算法仿真结果表明电机转速调节时间为0.017s,超调量为5.5%,无转速静差,实现了电池盒运动速度的平稳控制。进而,在获取了电池盒图像信息和运动速度的基础上,对检测到的角点坐标进行了排序,规划了圆弧段和直线段的扫描轨迹,分析了轨迹实时性并设置了坐标偏差量,最终实现了电池盒焊缝扫描轨迹的规划。最后,设计了系统软件部分,进行了随动系统的动力电池盒焊接实验,实验结果表明系统工作节拍为18件/分钟,焊接平均误差为0.301mm,相比原系统焊接效率提高了80%,焊接平均误差降低了62%,满足了系统的设计指标,验证了本文设计方案的正确性和相比原系统的优越性。