目前在工业生产中应用的弧焊机器人主要是示教再现型的机器人。这种机器人在工作中根据人工示教在线编程获取焊接路径,要求作业条件稳定,对环境因素的应变能力较差,当更换焊接工件时需要重新示教。研究基于视觉传感的焊接路径获取与轨迹规划技术,能够克服示教再现型机器人的缺点,对提高机器人的智能化水平和应用价值具有重要意义。本文采用ABB IRB4400型机器人和CMOS工业摄像机搭建实验平台获取焊缝图像,在对图像进行预处理后,应用多种检测算子对图像进行边缘检测,根据检测效果选择了Canny边缘检测算法。结合Hough变换与最小二乘法对图像边缘进行形状判定及方程拟合,得到在图像坐标系上直线段和椭圆曲线段焊缝的函数方程。采用棋盘格平面标定法对所用摄像机进行精确标定,根据摄像机内外参数及坐标系之间的转换关系,将图像坐标系焊缝方程转换为在机器人基坐标系下的焊接路径方程组。最后采用样条函数插值法对机器人进行焊缝的过渡轨迹规划。本文提出的基于视觉传感的焊接路径获取与轨迹规划技术能够提高机器人运算速度,降低机器人焊接误差,满足焊接产品高质量高精度的要求。论文在对被动视觉传感和焊缝路径获取的研究意义和国内外研究现状进行调研的基础上,重点对焊缝的图像处理、摄像机标定实验和基于样条插值的轨迹规划三大部分进行了论述。图31幅,表4个,参考文献62篇。