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在现代制造业中，装配机器人被广泛应用在生产自动化领域，随之而来的通过基于视觉的装配机器人完成轴孔零件装配的研究是近年来研究的一个热点。本文以六自由度工业机器人轴孔目标识别和定位为研究目标，主要针对轴孔工件的快速识别匹配技术和轴孔工件的空间位姿求取方面做了详细的研究。主要工作如下：
(1)进行了双目远距离视觉系统的标定和手眼单目近距离视觉系统的标定。采用基于OpenCV的双目远距离视觉系统的标定，并通过相关的实验验证这个方法有较高的标定精度，这个精度也能够满足抓取需要。在手眼单目近距离视觉系统的标定方面，采用控制机器人空间某一姿态不变化的方法来保持恒定旋转矩阵不变，并以此来简化复杂的手眼标定。
(2)通过基于SURF的图像立体匹配算法来完成工件的匹配。采用SURF算法检测图像特征点，特征方向以及特征描述符，并将模板图像和目标图像进行初次匹配，再利用RANSAC算法进行二次精匹配，提高了匹配的精度。
(3)提出了一种确定轴类工件中轴线空间姿态的方法。通过仿射变换模型和模板的形心坐标来确定目标轴孔件的形心坐标，再利用中轴线法来确定目标轴工件的空间姿态，最后利用云台上的主动式全局双目视觉系统进行三维重建，实现了轴孔件的空间定位。
(4)通过六自由度机器人完成对工件轴的抓取，并移动到轴孔装配的初值位置。试验证明整个实现过程简单，能够满足抓取的精度要求。