近年来,数控裁床已经越来越多地用于软性材料的裁剪,但软性材料裁剪后的分拣还依靠人工进行,这成为软性材料裁剪自动化过程中新的瓶颈问题。本文以史陶比尔RX90机器人为基础,针对裁床行业多样化裁片的分拣需求,研究并构建了一个基于机器视觉的机器人拾放料系统。整个系统包括机器人视觉系统和控制系统两个子系统,由机器人及其控制器、机械手、计算机、CCD相机、图像采集卡、裁床平台以及软件系统构成。整个系统通过CCD相机获取裁床平台上的裁片图像,对其进行图像处理、分类标记、特征提取和基于排料系统的目标匹配后,将裁片的定位信息传输到机器人控制器,控制机器人实现对裁片的拾放料任务。本文首先研究了机器人拾放料的视觉定位技术,对裁片进行滤波去噪、边缘检测和膨胀处理等图像处理步骤后,针对多裁片目标进行分类标记和特征提取,并基于PowerMarker排料系统对裁片图像进行目标匹配,识别裁片的位置。然后,根据不同类型裁片的抓取需求分析,设计了四类抓取机械手的结构方案。接着,分析了RX90机器人本体的机械结构,通过D-H方法进行运动学建模来描述机器人机构的运动关系,并应用MATLAB对机器人进行了拾放料的运动轨迹仿真,验证了该机器人运动学模型。最后,提出了基于机器视觉的机器人拾放料系统的总体设计方案,分析了机器人拾放料系统的工作原理、流程以及硬件组成,并且通过搭建实验平台实现了多种裁片的拾放料功能。