在工业机器人制造系统中,为了能让工件定位和排列整齐,每一个工件都需要准备昂贵的定位夹具和周边设备,这些周边设备的设计、制作、调试和保管所耗费的工时往往是造成引进机器人系统成本过高的重要原因。设计一种基于视觉伺服的料库抓取系统,使机器人从杂乱堆积的料库中直接抓取工件,能够极大简化机器人制造系统的周边设备,有助于提高机器人制造系统的柔性化,减少机器人制造系统的总成本。本文以RV-4FL-D型三菱机器人为主体,构建了基于视觉伺服的机器人料库抓取实验平台。该平台由高可靠性的传统机器人系统、高精度检测工件立体位姿的视觉传感系统和控制这两个系统实现料库抓取的软件构成。本文主要内容如下:首先,在分析了实验目标之后,进行了料库抓取系统的方案设计。详细介绍了视觉系统、机器人系统和控制系统的组成部分以及各个系统之间的通讯方式,给出了实验平台的搭建的具体步骤。其次,采用分水岭分割算法,将各个工件分割出来,使用图像距特征作为工件的位置信息,使用SIFT特征检测算法将示教获得的期望位置下的工件图像和当前工件图像进行比较,获得工件的旋转角度信息。通过实验验证了本次设计的有效性。最后,针对基于位置的视觉伺服存在的一些弊端,提出了一种基于图像的视觉伺服方案,能够减少图像处理环节的时间,从而保证系统工作的实时性,通过仿真模拟证实了所提方案的有效性。