随着我国“建设交通强国”目标的确立和“一带一路”战略的推进,铁路在推动中国乃至全球的经济发展中都扮演着越来越重要的角色。但是在铁路飞速发展的过程中,仍然存在着不尽人意的地方:当前轨道铺设的过程中,轨道扣件的装配还是以人工施工为主,劳动量大且工作繁琐。研究改善扣件的装配,使其达到智能化,在解放人力的同时能提高扣件的装配质量,这项工作是极具社会价值的。通过在铁路铺设施工现场调研以及查阅铁路建设相关国家标准,通过了解和分析扣件的装配过程,针对扣件装配的特点,分别进行机械结构设计、紧固方法的分析以及控制硬件与软件的设计,最终设计出基于轨道扣件的智能装配机器人。该机器人在机械结构方面,设计双机械臂运输结构和多指扣件夹爪,实现五种不同形状扣件的自适应牢固抓取,并根据坐标信息将扣件运输精准距离到轨枕螺栓处;在识别检测方面,通过激光传感器对扣件的施工工位进行确定,通过计算机视觉算法,识现了对五种不同扣件的类型识别和误差小于1mm的坐标定位;在扣件紧固方面,利用转角法控制紧固工具电动扳手的工作状态,实现扣件的定扭矩标准紧固。在控制方面,以PLC为主控制器,通过模块化的软件编程实现对机器人的功能控制。实验结果表明,该机器人能实现对轨道扣件完成类型识别、坐标检测、夹取运输、摆放紧固等装配的整套工作,施工效果满足轨道扣件智能装配的需求。