近年来,在自动化生产领域中,自动控制系统得到了广泛应用,已经逐步扩展到生物、医学等方面。本文针对自动控制系统中的定位抓取控制系统的国内外现状进行分析,对药瓶的定位抓取控制系统进行研究。并且为了实现精准、快速、高效的系统控制,选择欧姆龙最新一代控制器NJ控制器进行定位抓取控制。针对系统对药瓶定位抓取的控制需求,通过研究NJ控制器多轴同步控制方法,抓取机构及滑台机构的动作要求,选择三自由度直角坐标机械手作为抓取机构,并利用滑台机构实现成排药瓶的分隔。研究抓取机构各轴的传动方式,分析伺服系统的工作原理。建立抓取机构坐标系模型,并对其运动学原理进行分析,利用曲线拟合算法对抓取机构运行轨迹进行规划。为了通过视觉图像获取抓取机构的控制参数,研究数字图像信息的采集方法、图像处理方法以及相机参数标定的方法。利用图像采集系统得到二维数字图像信息,建立图像采集系统的坐标空间。通过各坐标空间的相互转换,得到从图像像素点位置信息转换为抓取机构的各轴电机所需位置控制参数的方法。根据结构张量的特点,提出利用扩展结构张量对图像特征提取得到药瓶位置特征的方法。对图像进行双边滤波处理,在保证图像边缘信息不丢失的同时降低噪声干扰,通过结构张量获得图像像素点局部邻域的结构信息,并结合亮度信号对结构张量进行非线性拓展,实现对抓取机构精准控制。完成系统的硬件实现,包括NJ控制器与伺服电机的选型、电源电路、控制电路、I/O映射以及编码器接口电路。基于Sysmac Studio控制系统软件平台完成系统的软件设计。实现多轴电机的同步控制,对药瓶的定位抓取控制进行验证,实现药厂生产线中的药瓶定位抓取系统。