目前机器人技术正越来越多地被应用于制鞋行业中，鞋底打磨和喷胶作为制鞋工艺中的两大关键工序，实现其自动化操作能够大大地提高生产效率及其产品质量，并能改善员工的工作环境。　　 本文在研究鞋底打磨和喷胶工艺的基础上，研制出具有五自由度的鞋底打磨喷胶机器人，并利用线结构光三维视觉测量技术获得鞋底信息，由此计算出鞋底打磨喷胶工作轨迹，进而通过程序编程实现了鞋底打磨喷胶自动操作。论文的主要工作和研究成果如下：　　 1、采用串联分体式的结构方案设计并研制出物理样机。根据加工工艺所需自由度及工作空间的要求，五自由度打磨喷胶机器人主要由具有三个移动自由度的工件位置控制平台和具有两个转动自由度的工具头姿态调整机构构成。打磨和喷胶可通过更换工具头机构得以方便地实现。　　 2、利用坐标变换法建立了运动学模型。结合机器人的结构特点，构建了各构件坐标系统，推导出机器人的运动学方程，并通过运动仿真分析验证了其正确性，为运动控制编程奠定基础。　　 3、研制出鞋底曲面信息的在线测量装置。在分析线结构光三维视觉测量技术的原理、方法及测量模型的基础上，搭建鞋底扫描实验装置，并设计具有一定宽度的标准平面网格作为摄像机标定的靶标。应用基于径向排列约束的两步法对摄像机的内外参数进行标定，且经计算得到标定误差小于0.4个像素，能满足实际测量的需要。　　 4、计算出打磨喷胶的工作轨迹。通过改变光源位置，线激光连续扫描鞋底面，采集激光光条图像，计算光条中心，并将其转换成世界坐标系中的三维坐标。在得到鞋底面的点云数据的基础上，拟合成三维扫描线，进而计算出鞋底面的轮廓曲线，最后通过近似计算鞋底面轮廓曲线在鞋底面的一定的偏置曲线得到打磨喷胶工作轨迹。实验测得，计算得到的轨迹误差小于1mm，能满足打磨和喷胶的工艺要求。　　 5、实验分析与验证。从计算所得打磨喷胶工作轨迹中提取出目标操作点，并计算操作点的方向，从而得到满足机器人控制所需的目标操作点数据。将数据转化到打磨喷胶机器人世界坐标系下，计算出各关节变量，编写运动控制程序，实现打磨喷胶工作。实验显示，打磨和喷胶的实验轨迹的中心线与计算出的轨迹线基本吻合。