本发明公开了一种离线的曲面焊缝提取和姿态估计方法,本发明通过激光传感器系统采集焊件上的焊缝图像,通过标定将图像上的激光像素点转化为三维坐标生成点云数据,利用角点检测方法提取焊缝的特征点;利用支持向量机回归(SVR)拟合出焊缝曲线的参数方程,并计算曲线的基本向量以及相对应焊接机器人的位置和姿态。本发明解决了焊接机器人在针对多姿态平面焊件、曲面焊件、异型焊件时焊接精度不高、焊接质量不佳的问题,提高了焊接机器人针对不同焊件的适应性以及焊接精度。