针对激光切割系统中，由于工件表面起伏不平和弯曲，造成切割质量不理想或切割头碰撞工件损伤或损坏的问题，提出了一种基于STM32与PCAP01的激光切割头随动系统设计。该系统通过PCAP01芯片获取激光切割头喷嘴与工件表面的板极电容值，经卡尔曼滤波后计算出喷嘴与工件的间距，驱动伺服电机实现激光切割头与工件间距的跟踪。实验表明，该激光切割头随动系统能够快速有效地跟随激光切割头与工件的间距，防止切割头与工件发生碰撞，提高激光切割质量。