随着科技不断进步和发展,工业机器人已成功应用于航空制造、汽车制造、食品包装和电子封装等产业中,覆盖包括喷涂、码垛、切割、焊接、分拣、包装在内的多种作业方法,工业机器人己经成为提高工作效率、降低生产成本、能有效把控产品质量的重要工具。随着生产信息化水平的提高,机器视觉技术己经与工业机器人紧密结合,已实现在产品包装上的应用。近年来,企业的智能化升级对机器人需求越发旺盛,这种趋势在包装行业尤为突出,由于包装行业中洁具的包装有一定的复杂度,可借助机器人技术和视觉技术,构建一种基于机器视觉的洁具自动化包装系统。本文对该系统做的主要工作如下:(1)在分析机器视觉和自动化包装的国内外研究现状和发展方向的基础上,以直角阀的自动化包装为研究对象,分析现有的手工包装流程,确立了洁具自动化包装系统的结构,并根据实际需求对光源、相机、机器人等进行了选型。(2)通过研究相机的成像模型和畸变模型机理,对相机进行标定,获取相机主要参数,然后对相机-传送带-机器人进行了系统标定,得到了相机坐标系到机器人坐标系的数学模型。并利用D-H参数法对机器人IRB 910SC进行正逆运动学分析。(3)在图像处理部分,通过对比选择双边滤波作为图像平滑方案,使用填水漫充进行洁具和背景的分离操作,再经过开运算、二值化、确定ROI、仿射变换、图像归一化对图像进行处理,最后通过基于Haar小波快速模板匹配的图像识别方案。本文创新性地采用直角阀的标准模板作为特征图形,建立标准模板的位置和位姿标签,并导出标准模板和图像中洁具的对应关系式,以此关系式将标准模板的位置和位姿标签经过几何变换,得到图片中洁具的位置和位姿。(4)利用MATLAB的Robotics ToolBox对机器人IRB 910SC建立运动学模型,通过已知机器人坐标系坐标求机器人末端坐标系坐标,通过已知机器人末端执行器的位置去获取机器人的运动参数和机器人的轨迹规划。利用RobotStudio的Smart组件对系统部件设置逻辑,建立机器人系统的仿真模型。接着编写程序,得到系统仿真结果,论证了系统的运行逻辑和器件选型的正确性。