对汽车顶盖焊缝涂密封胶是汽车白车身制造过程中必不可少的一道工序,汽车顶盖焊缝密封性的好坏直接关系到整车的安全性和使用寿命。目前,国内在汽车顶盖焊缝涂胶工序中使用自动化涂胶设备尚不多见,部分使用机器人涂胶设备也是基于示教编程的方式获得涂胶轨迹,这种方式需要花费大量的时间进行编程,同时对车身定位的要求较高。因此,提出了一种基于线结构光的车顶焊缝涂胶机器人视觉系统。该系统主要围绕机器视觉,集光学技术、图像处理技术、计算机技术以及机器人控制技术于一体。本文首先介绍了车顶焊缝涂胶机器人视觉系统的研究现状,分析了线结构光传感器的测量原理,确定了系统的关键参数,进而对基于线结构光的车顶焊缝涂胶机器人硬件系统进行了设计和实现。同时,完成系统的软件设计,系统通过对摄像机拍摄的车顶焊缝图像进行处理,得到车顶焊缝特征点的像素坐标,进而将其转化到机器人坐标系下,从而引导机器人末端涂胶枪沿着车顶焊缝轨迹进行移动,完成自动化涂胶任务。其次,根据实验环境和系统精度要求,设计了车顶焊缝涂胶机器人视觉系统实验平台;研究了基于线结构光的车顶焊缝涂胶机器人视觉系统的标定方法,获得了高精度的车顶焊缝特征点在各坐标系之间的转换关系;通过对车顶焊缝形状特征分析,设计了图像处理的算法,提取了车顶焊缝的特征信息;采用工业机器人正运动学方程和旋转变换求解公式,得到了车顶焊缝涂胶机器人完整路径。最后,设计了车顶焊缝涂胶机器人的软件系统,融合了大恒相机与华数机器人二次开发平台。并设计了系统的验证实验,实验表明,该系统能够用于引导车顶焊缝涂胶机器人进行涂胶,系统标定误差为0.064 mm。