自动装配系统广泛应用于工业生产、物流、港口等行业,用于提高生产效率,降低人工操作强度和难度。自动挂装是一种特定的装配系统,其作业模式一般为通过运载和装配一体化平台,在短距离内自动完成物料输运,并通过托举动作使物料与目标定位装置固结。自动挂装系统目前主要应用于自动仓储等民用行业及军事领域的武器挂装。在军事领域,现有挂装系统以人工操作和半自动系统为主,全自动化挂装系统尚处于研究和原型阶段。本研究以自动挂装系统为研究对象,针对其关键技术问题如目标识别与定位、运动控制及系统集成进行研究。本文针对典型的挂装作业需求进行了深入研究,基于国内外相关领域的技术现状,给出了经优化设计并较为符合实际需求的挂装作业流程,在此基础上,完成了挂装原型系统的方案设计。依据系统设计方案,明确了系统功能构成和模块划分,确定系统需要解决的关键技术问题为基于机器视觉的目标识别定位与运动控制。本文选择轮式结构的系统运动平台和机械臂举升机构,并进行了主要传感器的选型配置、原理建模和标定工作。通过不同目标测量方法的对比分析,确定目标识别定位部分采用基于视觉的识别方式,并设计实现了基于Hough变换的目标识别算法以及运动平台控制指令的解算。基于DH方法完成了多自由度机械臂的建模,通过实验确定了其变换矩阵和控制参数,实现了控制算法。完成了系统的硬件软件设计和系统集成。根据系统的应用背景需求,设定了多个实验场景进行了实验测试,并对实验数据进行了分析论证。分析结果表明,本文设计的系统是可行和有效的,基本达到了设计目标。