机器人自动钻铆技术具有制孔质量和效率高、柔性集成度好、工作环境适应性强等优点,是飞机装配领域的一个重要应用和研究方向。目前,机器人自动钻铆系统中机器人的定位精度尚不能完全满足飞机钻铆需求,因此需要探索满足高精度要求且易于实施的定位技术。为了提高机器人自动钻铆系统中工业机器人在制孔时的定位精度,本文提出了一种基于基准特征照相测量反馈的制孔定位技术,它借助工业相机拍摄基准孔图像,根据图像处理结果对机器人定位误差进行补偿,从而完成机器人制孔时的精确定位,本文主要研究内容和成果包括:1.针对工业相机和机器人自动钻铆系统组成的手眼系统标定问题,采用了一种基于特制标定板装置的标定方法。该方法一方面将刀具坐标系的建立依托在标定板上,另一方面通过标定板九孔阵列图像来标定相机内外参数,从而可通过九孔阵列建立的标定板坐标系来确定手眼关系。2.根据机器人自动制孔过程中系统标定和视觉检测两种不同的使用需求,开发了相应的图像孔位提取算法。深入研究了圆孔图像分割、识别和提取算法,并在Canny边缘检测的基础上利用前三阶灰度矩的方法将边缘定位到亚像素级,提高了孔位提取的精度。3.为了提高制孔的位置精度,对工业机器人定位误差的补偿方法进行了研究。通过工业相机获取基准孔的实际位置和理论位置的偏差,据此建立基于线性插值的误差补偿模型,分别对待制孔的定位误差进行补偿。4.研究开发了一套基于基准特征照相测量反馈的制孔定位原型系统,用于辅助工业机器人在自动钻铆系统中的精确制孔定位。同时为了实现手眼标定、照相测量和误差补偿等操作,在VS2013平台上开发了制孔定位原型系统的计算机端配套软件。