近年来,随着机器视觉的发展与成熟,视觉识别和图像处理技术在工业机器人中的应用已成为机器人研究领域的热点。本文在机器人运动学分析的基础上,以三菱RV-3SD六自由度工业机器人为对象,基于机器视觉技术对工业机器人给定的切割路径进行视觉识别和轨迹规划研究,并利用Matlab Robotics工具箱进行机器人运动学和轨迹规划的仿真实验。论文的研究内容主要包括:(1)在工业机器人末端执行器上设计加装一套机器视觉系统,并对系统内的摄像机进行标定实验,从而得出摄像机的参数和畸变系数,为切割路径的视觉识别和图像处理做准备工作。(2)针对给定切割路径的特点,提出了利用Hough直线和圆变换提取路径特征信息的方法。在对切割路径图像进行滤波、增强和二值化等预处理操作后,选用Canny算子提取图像边缘,然后利用Hough直线和圆变换得到切割路径6个特征点的像素坐标,最后通过坐标系转换求出其在世界坐标系下的位置坐标。(3)以三菱RV-3SD六自由度工业机器人为基础,基于D-H参数法建立机器人连杆坐标系,并对机器人进行正逆运动学分析和求解,最后利用Matlab Robotics工具箱进行仿真实验,验证运动学方程解的正确性。(4)对工业机器人切割路径的轨迹规划方法进行研究和仿真实验。针对工业机器人关节空间和笛卡尔空间轨迹规划方法进行研究,并利用Matlab Robotics工具箱进行仿真实验,使工业机器人末端执行器能够按照给定的切割路径进行运动,从而模拟机器人切割作业的过程。