随着电子计算机科学、图像处理、光电技术、模式识别技术与理论的迅速发展,机器人视觉的实际研究与应用日益得到重视与瞩目,并不断在许多领域取得初步性的成果。目前工业生产中主要应用的焊接机器人缺乏应变能力,并且对作业条件的稳定性要求严格,而且机器人焊接是一个存在各种不确定干扰因素的复杂过程,因此研究基于视觉传感的自动焊接技术对提高焊接机器人的自动化和智能化水平具有重大意义。目前国内外也进行了大量的对机器人的视觉引导的研究与实践,实现了简单几何图形的焊缝视觉引导,但是对复杂图形的识别的研究还没有取得很大进展,对复杂图形的识别对于机器人的自动焊接水平推进一大步,具有重大意义。本文设计了一套可以通过机器视觉识别工件的机器人自动焊接系统,介绍了该系统的框架,并完成了对该系统的整体设计方案,对系统中的各个硬件系统进行选型,并完成了系统的软件编程,实现了系统的自动识别引导焊接。该系统的基本工作原理是:相机采集工件图像,数据传送到计算机,先由计算机对工件图像进行预处理,再由计算机的图像识别算法处理,计算出焊缝的坐标,数据传送到机器人,机器人根据计算机得出的引导坐标进行焊接作业。本文创造性的提出了一种平面复杂几何图形的识别方法,由摄像机获取工件图像后,经过图像预处理,二值化,霍夫变换,直线拟合,直线筛选,求取中心线,求取中心线交点取等实现工件各个特征点的精确获取。由于焊接过程会出现应变力形变,焊接复杂工件的焊接顺序对焊接质量也有很大的影响,本文创造性的提出了一种与机器人示教相结合的复杂工件的视觉识别与引导方法,这不仅实现了对平面复杂工件的视觉识别,还能实现工件的特定的焊接工艺,实现平面工件的自动化焊接。构建的系统操作便捷,可以在短时间内对工人进行培训,便于实现产业化。