基于立体视觉的通用测量机器人系统是视觉测试技术在工程应用中的一个非常有意义的研究领域。在该系统中,工业机器人作为立体视觉传感器的运动载体,不仅极大地拓展了视觉传感器的工作空间,还保留了视觉检测技术非接触、快速的特点。通过控制机器人在空间的位姿变换,视觉传感器能够依次到达空间指定测量位置采集空间特征点的图像信息,并通过数据处理获得该点的三维坐标数据。这其中所涉及到的关键技术就是通过对基于立体视觉的通用测量机器人系统的标定建立该测量系统在空间任意位姿时视觉传感器坐标系与被测工件坐标系之间的齐次坐标变换模型。工作内容如下:1.提出了三种标定方案:①整体标定方法;②基于迭代算法的同步标定方法;③分步标定方法。充分论述和比较了各自的技术特点,最终确定分步标定方法作为本论文的重点研究内容。2.详细分析了分步标定方法和过程。①利用手眼方程AX=XB求解视觉传感器与机器人末端关节坐标系之间的齐次坐标变换关系;②在此基础上,利用自行设计的靶标定位夹具,可以完成机器人外部位姿的求解;③通过立体视觉传感器坐标系——机器人末端关节坐标系——机器人基础坐标系——工件坐标系之间三个环节齐次坐标变换,即可建立通用测量机器人在任意位姿状态时整个系统的数学模型。3.对以上每个环节编写了计算程序并进行了模拟试验,仿真数据结果表明:在没有噪音的环境中,本文所提出的分步标定方法完全能够满足通用测量机器人的系统精度要求。4.由于分步标定方法本身存在误差传递,因此论文最后详细分析了利用机器人的微分运动学和视觉检测技术对系统的42个误差参数进行补偿的方法。5.本论文确定了基于立体视觉的通用测量机器人系统的最佳现场标定模式并解决了误差补偿问题,提高了系统的整体精度,为该系统在工业领域的推广应用奠定了基础。