为了适应新型国防军工、汽车制造、半导体生产等领域,兴起于上世纪50年代的工业机器人,急需将传统制造技术与现代信息技术融合。在现代化生产车间,将机器视觉系统加装到机器人本体上,赋予机器臂视觉功能,通过“手—眼”之间协同工作,可以自动完成各类工件的焊接、搬运、分拣、加工等任务,大大提高企业生产效率。现阶段,针对小批量、形状不一、尺寸各异的小型工件识别检测、去毛刺应用,大多采用双目视觉定位的办法,这种办法模拟人双眼视觉三维成像过程,对硬件精密性和设备安装要求较高,后台图像处理算法耗时长且复杂,不能根据工业现场灵活搭建。本文在实验室工业机器人平台上,开发设计一种基于单目视觉的工业机器人手眼协同应用平台,该平台可以将工件的位姿信息及边缘轮廓信息传递给机械人控制器,控制器引导机器人末端执行器实现工件棱边毛刺的去除,最后完成对应的视觉系统和机器人系统的研究与实验,验证手眼协同系统的精确度。考虑各设备结构尺寸大小与相对安装位置（机器视觉装置不能影响机器臂自由活动）、兼容性（视觉处理软件与机器人控制器可以互联互通）,搭建加装机器视觉装置的工业机器人去毛刺平台,设计特定光源装置,减少进入镜头的反射光。采用相机固定于机器人本体外,眼不随手动（Eye-to-Hand）的结合方式,进行二维空间层识别。联合Halcon软件和C#语言,开发设计了对应的上位机软件。分析工业机器人末端执行器、工业相机以及待识别工件三者相对空间位置关系。通过相机标定和手眼标定两个步骤,将像素层级大小转换为实际的物理层级尺寸。最后通过视觉测量已知尺寸工件,验证了手眼标定的精确性。对原始图像进行预处理,包括消除表面噪声和增强工件边缘两个预处理步骤;划定目标检测范围（ROI,即感兴趣区域）,减少图像处理区域。比较不同边缘检测方法,最终选择Canny算子对每个边缘目标轮廓进行检测,采用基于相似性模板匹配方法提取工件模板,匹配成功后对每个目标提取完整连续的像素边缘点集,拟合成机器人运动路径。通过TCP/IP以太网,研究并建立了相机、上位机软件和工业机器人之间实时可靠的通信机制,根据提取到的工件边缘关键特征点,生成了加工轨迹,完成了工件边缘轮廓加工实验,所开发的平台在匹配成功率、轨迹精度以及处理时间三个方面满足技术指标要求。该系统具有软件开发周期短、图像处理算法精度高、通信机制速度快等优点,为工业机器人的手眼协同工作方式的广泛应用提供了参考。