机器人作为中国第十三个五年计划重点发展产业,其在工业中的重要作用已经显而易见,随着电子等轻型工业的发展,对于高精度以及柔性的加工要求,机器视觉逐渐被引入了机器人领域,其中坐标机器人作为机器人领域的一个分支,将其与视觉系统进行结合不仅延伸了坐标机器人的应用范围,而且提升了现代工业生产的效率以及改善其生产方式。本文首先,对坐标机器人与传统机器人的结构进行分析比较,确定其视觉系统的基本要求,同时得到坐标机器人视觉系统的硬件总体要求、功能及组成;其次,介绍了视觉系统的硬件组成以及硬件的视觉处理过程,同时对视觉系统的各硬件组成部分(光源、镜头、相机、处理单元)进行研究分析,确定了对坐标机器人视觉系统的硬件选择,以及选择中应该注意的问题;然后通过对坐标机器人视觉系统软件处理过程进行介绍与分析,并对视觉系统的识别方法以及目标几何中心等目标定位方法进行分析,确定了利用Mat Lab进行算法验证,Open CV进行开发的视觉系统软件开发过程;再然后,针对坐标机器人系统视觉系统中存在的关键性问题(特征及其提取方法、视觉系统标定问题)进行重点研究与分析;最后,对工业PCB对齐以及花键套与花键轴装配进行分析,从理论上证明了本文针对坐标机器人系统设计的视觉系统能够满足系统的要求,而且从各方面的对比结果分析,证明了其应用的广泛前景。本文的研究内容,从理论上解决了坐标机器人视觉系统的部分设计问题,同时扩展了坐标机器人的应用范围。