随着我国产业升级,工厂的流水线作业对自动化、智能化有着更高的要求。对于工业机器人来说,机器视觉来引导作业变得越来越普及,企业对三维视觉引导机器人的需求日益增涨。三维视觉可以解决传统二维视觉无法解决的问题,有替代传统二维视觉的潜力。三维视觉系统中最关键的问题就是确定目标物体的位置,本文为了解决这一问题设计基于点云配准改进算法的工业机器人定位系统,所做的主要工作有:（1）搭建基于点云配准改进算法的工业机器人定位系统,实现从获取目标场景点云到机器人定位目标物体的功能。本文选择使用KUKA机器人KR-5-R1400作为工业机器人动作执行部分,视觉系统采用可以兼顾精准度与速度的结构光三维扫描技术,本文学选择使用德州仪器DLP4500投影仪和灰点相机FL3-U3-13Y3M来搭建获取点云的环境。（2）采用格雷码结合相移技术搭建结构光三维扫描系统。使用分区间相位展开法有效消除因格雷码与相移投影的边界未对齐而产生的边缘跳变现象。最后使用奇异值分解法求解从点云坐标系变换到机器人坐标系的手眼标定问题。进行相机标定和投影仪标定得到相机和投影仪的内部参数、外部参数以及畸变参数。相机和投影仪搭配建立结构光三维扫描系统,本文使用格雷码结合相移技术进行结构光投影,表现出良好的精度和速度。（3）利用改进的ICP配准算法来得到目标物体的精确位姿。在经典ICP算法的基础上,利用均匀降采样对输入源点云进行数据精简,在寻找目标点的最近点过程中应用Kdtree点云数据结构加快寻找速度,应用线性最小二乘法优化变换矩阵求解过程。将目标物体模板点云与场景点云进行配准,得到出当前场景下目标物体的位姿变换,再通过手眼标定将位姿变换到机器人坐标系下,获得目标物体在机器人坐标系下的位置。（4）完成工业机器人定位系统的搭建并设计实验。通过使用标准点云和实验工件来进行配准实验,分析实验数据可以得出结论,改进的ICP算法在不影响精准度的前提下大幅缩短配准时间。使用工业机器人对被移动后的目标物体进行定位实验,定位实验的结果表明基于点云配准改进算法的工业机器人定位系统可以准确定位目标物体。