为提高复合材料预制件缝合机器人灵活性与加工柔性,针对缝合机器人自动路径规划问题,研究了基于三维光栅扫描技术的曲面复合材料缝合机器人视觉接缝提取技术。基于Eye-to-hand结构,将机器人、单边缝合末端与三维扫描设备组成手眼视觉系统,并利用三维扫描仪获得预制件点云数据,经过点云处理及自主规划算法,实现了对缝合机器人缝合位姿的求解,具体内容如下:首先对摄像机进行内外参数及双目结构参数的标定实验,并针对三维扫描摄像机视场固定的特点改进传统手眼标定方法,提出一种用于求解手眼关系矩阵的四点标定法,建立了机器人坐标系与摄像机坐标系的位姿映射关系。经过手眼关系标定,三维光栅扫描仪采样得到的缝合预制件点云数据可转化为机器人坐标系下点云数据坐标。然后通过点云特征提取算法对采集的预制件进行了接缝特征提取,并通过计算得到了接缝中心线,进而基于接缝特征提出了一种缝合机器人自主规划算法,采用三次多项式对接缝中心线进行空间曲线拟合,采用最小二乘法对缝合微切平面进行平面拟合,完成机器人操作空间前进矢量及接近矢量的计算。最后以自主规划的机器人路径点作为缝合工位,采用西门子PLC设计单边缝合装置缝针运动与机器人本体运动的协调控制系统。基于profibus现场总线通信技术,采用"一主多从"网络控制策略,完成各个设备之间的数据交换,进而达到控制目的。缝合实验结果表明,该系统可以满足实际缝合工艺要求。