随着社会发展,基础设施建设的广泛开展,钢筋网的需求日益增加。而钢筋网是一种焊缝多且不连续的非标准工件。因此,钢筋网的焊接目前还是以人工为主。而人工焊接存在着工作环境恶劣、效率低、焊接一致性差的缺点。为克服人工焊接的不足,随着自动化技术与机器人焊接技术的发展,越来越多的焊接场景开始采用机器人焊接代替人工焊接。目前焊接机器人的编程方式主要以人工示教编程和离线编程为主。人工示教编程需要经常性的重复编程以保证加工精度的一致性;离线编程对工件的三维模型依赖程度较高。因此,机器人焊接的两种编程方法都不能很好的应用于钢筋网的焊接。为克服上述不足,实现免示教免编程的钢筋网的机器人自动化焊接,随着视觉技术在焊接领域应用的逐渐加深,本文研究了视觉导引的机器人自动化焊接技术,提出了一种基于3D视觉的钢筋网焊接轨迹规划方法。本文的主要研究内容如下:（1）搭建了基于3D视觉的焊接实验系统,该系统分为三维视觉系统和焊接执行系统两部分。由于钢筋网具有尺寸较大,一致性差,焊接点位多的特性,本文提出了 3D相机多点位拍摄的焊接总体思路。（2）点云预处理。由于相机拍摄得到的初始点云,具有背景杂乱,密度大,噪点多的特性。使用体素网格（Voxel grids）下采样滤波器降低点云密度,以提高处理效率;使用直通滤波器设计软件交互式的方法提取点云ROI,移除多余点云;使用基于高斯分布的点云滤波器移除点云噪点;使用基于随机一致性（RANSAC）的方法删除工件的平面背景;最后提出基于RANSAC的迭代提取直线点云的方法,将每一根钢筋的点云分割,以便用于后续的焊缝特征提取。（3）焊缝特征提取与焊接轨迹规划。本文的焊缝特征包括焊缝间隙宽度和焊缝特征点。首先使用基于奇异值分解（SVD）的直线拟合方法对每一根钢筋的点云进行直线拟合;然后,求解两两交叉钢筋拟合线段的公垂线并求得焊缝特征;最后,根据焊接工艺要求规划焊接轨迹。（4）焊接系统软件设计。结合焊接的整体流程和具体需求分析,在Visual Studio+Qt平台上实现了软件的开发,并对软件效果进行相关展示。（5）实验分析。本文设计了三组实验。第一组实验是将本文方法计算的焊缝间隙宽度与实际测量的焊缝间隙宽度对比,验证了该方法的可靠性。第二组实验是将本文方法规划的焊接轨迹与人工示教的焊接轨迹对比,验证了该方法的准确性。第三组实验是多组不同点位拍摄工件进行焊接轨迹规划,验证了该方法的鲁棒性。最终表明了本研究提出的方法能够实现免示教免编程的钢筋网的机器人自动化焊接。