本文研究机器人典型目标三维特征提取装置的目的是为移动机器人系统提供一个可以对环境中目标物进行三维探测的手段。该装置结合了双通道超声波与双目立体视觉两种探测方式。其中,超声波以主动探测的方式对环境中目标的距离和方位进行判断,立体视觉则在超声波探测的基础上以被动方式提取目标在环境中的三维信息。超声波测量速度快,立体视觉测量精度高,本文结合两者的优点,采用分时工作的方式使二者在探测功能上达到互补的目的,这样既保证了三维特征信息提取的精度又使得系统具有较好的实时性。论文在分析了超声波与立体视觉两者特点的基础上,设计了以FPGA和ARM分别作为超声波模块与立体视觉模块控制核心的双处理器系统方案,并围绕FPGA和ARM两处理器完成了软硬件设计与调试工作。此外,论文还对该装置的结构进行了三维建模、虚拟样机动态特性仿真分析和关键零部件的有限元分析,并根据仿真结果给出了驱动电机的基本参数。根据研究需要,论文设计并完成了相关实验。实验结果表明:该装置的探测范围和对典型目标三维特征提取的精度满足移动机器人对目标三维特征提取的需要。另外该装置价格低廉、使用方便,不仅可以应用于移动机器人平台,而且为其他用于探测目标三维特征的平台提供了参考价值。