在当今中国的半导体加工机生产制造行业,工件的点胶作业大多数依旧是由人工完成的,效率低下且对人体健康不利;人工示教型工业机器人也占有一部分市场份额,但在工件种类较多或工件会发生偏移时,示教型机器人的作业效率会大大较低。拥有机器视觉功能,能够自动识别及定位工件的点胶机器人的市场前景尤为可观。本课题从合作工厂实际出发,搭建了具有视觉功能的点胶机器人系统,设计了相应的图像处理算法,成功提取轨迹信息,通过标定完成了视觉系统与机器人的坐标统一,从而实现轨迹信息的转换与传输,并开发了系统软件平台,最终完成了机器人的仿真与系统调试。本文的主要研究内容概括如下:1、方案制定与视觉平台搭建。从企业需求出发,了解国内外相关领域的发展现状,设计了符合实际情况点胶机器人系统,可识别定位不同工件,制定了可完成对多个平面点胶的方案。综合考虑研究对象及相应的实验环境,完成了器件的选型及视觉平台的搭建。2、相机参数标定。为了建立起相机像素坐标系和世界坐标系之间的联系,深入研究了工业相机成像机理,推导出了四种坐标系之间的转换关系,提出了非线性模型参数求解方法。研究了张正友标定法及其求解思路,完成相机标定实验并求得了所选用相机的内外参数及畸变系数。3、图像处理及特征提取。编写了低通滤波、Gauss滤波和中值滤波等多种算法程序对采集的原始图像进行处理,选用效果最佳的滤波方式。对比了膨胀和腐蚀的多种组合结果,对图像进行边缘检测处理,用多次迭代法提取图像轮廓,采用Hough变换检测图像圆弧及直线特征,最终成功提取轨迹坐标,并通过与模板的特征匹配得到了胶槽的基本参数。4、FANUC机器人编程及控制。掌握FANUC机器人编程语言与控制方式,完成机器人系统的零点标定及与相机间的手眼标定,实现了坐标的转化。并对六轴机器人进行运动学分析,建立其物理模型。5、完成机器人运动仿真。在Roboguide仿真软件中建立了机器人及相关三维物体模型,还原其操作环境。研究出一种直接导入轨迹即可自动生成控制程序的方法,大大的简化了操作过程,并成功的完成了运动仿真及程序转化。6、设计系统软件及进行系统调试。使用C#语言为系统设计了一套简单实用的软件,可实现数据转换、过程控制、数据存储以及状态显示等功能。并完成了系统整体调试,机器人可以定位轨迹并按照点胶轨迹运动,该系统可应用到实际点胶作业中去。