论文结合当今工业生产的实际新研制了一个自动物料分拣机器人系统。在自动物料分拣系统中存在分拣对象识别和机器人控制系统参数确定两个突出的技术难点,成为制约应用机器人进行物料自动分拣的技术瓶颈。本文主要解决这两个难点,使机器人系统具有机器视觉识别目标、控制系统参数自整定等优点。本课题研究项目获得中山市科技计划项目(项目编号:20092A140)资助。论文设计并研制了一个自动物料分拣机器人系统,主要工作包括机构设计、控制系统参数自整定以及目标自动识别等内容。应用三维建模软件Solidworks完成三轴直角坐标机器人的机械本体设计和建模,并完成驱动系统的计算选型。为解决控制系统参数整定问题,应用虚拟样机技术对控制系统进行设计,并采用神经网络实现控制系统参数自整定。首先将机械本体模型导入Matlab/Simulink环境中;其次建立三轴直角坐标机器人的主动控制模型,并采用人工神经网络对控制模型中的PID参数进行优化整定;接着对虚拟样机系统进行仿真实验,仿真结果表明系统响应速度快、超调量小。为了使机器人能够分拣特定形状特征的工件,本文进行了基于机器视觉技术目标自动识别的研究。采用中值滤波对图像预处理、并融合Canny算子和随机Hough变换实现圆形工件的识别。最后,建立物理样机并调试运行。包括硬件系统的设计选型和利用C#编程语言在Visual Studio 2005软件平台上开发软件系统。通过实验演示三轴直角坐标机器人自动抓取与分拣直径约为50mm圆形工件的过程。实验结果表明系统能够自动识别指定工件并完成分拣作业。本文利用虚拟样机技术设计的自动物料分拣机器人系统实现了控制系统参数的自整定和基于机器视觉的圆形工件分拣目标自动识别,可以促进先进的机器人技术在物料自动分拣领域的应用,提高社会生产率。