因矿山爆破不充分导致岩石松动,为防止岩石掉落危害矿井工作人员的生命安全,需要专业人员担任排险工作。针对矿山内部地质情况较为复杂人工排险费时费力且存在一定的安全隐患问题,本文设计一款机器视觉机器人代替人工排险工作,解决了人工成本和矿井工作人员安全问题,推动了矿井排险自动化智能化。本文的主要研究工作如下:（1）本文对机器视觉排险机器人系统做出总体设计方案,通过机器视觉技术实时检测裂缝图像,获取相关图像信息,并通过人机交互实现机器人运动与排险。本文设计的排险机器人系统分为目标提取分析和机器人运动两部分。目标提取分析部分主要由图像采集处理设备完成矿井岩石裂缝检测、参数计算。机器人运动部分由电源模块、直流电机驱动模块、网络通讯模块共同协作完成机器人的前进、后退、转向和机械臂的伸缩转向。（2）目标提取分析部分,本文针对采集图像存在大量噪声以及目标背景对比度低的特点,采用自适应中值滤波算法和线性灰度变换算法对采集图像噪声抑制和裂缝目标增强。针对矿井岩石裂缝表面背景复杂,采用粒子群与OTSU算法相结合解决了目标背景难以分割的问题。针对拍摄光照不均和分割图像孤立点消除等因素,导致裂缝出现断点的问题,通过模板匹配思想实现裂缝单一像素骨架提取寻找断点;结合膨胀算法对裂缝断点处进行生长重构完整裂缝,并对完整裂缝进行参数计算。（3）机器人运动排险部分,根据模块化设计原则对机器人进行硬件软件相结合设计。结合机器人系统功能需求以及工作背景,确定排险机器人系统硬件的选型以及各个子模块设计与安装,分析PLC硬件控制方案并制定I/O分配表进行电气图的绘制。设计排险机器人操作系统上位机界面以及程序的编写,实现人机交互。最后进行系统的测试以及优化。