为了确保国家电力供应的及时性和可靠性,在配电线路维护和检修作业中,通常采用带电作业的方式。随着当前工业机器人技术的迅猛发展,工业机器人也开始引入到电力系统中,出现了不同类型的用于电力系统的专业机器人,辅助人工进行带电线路的检修与部件更换工作。本文在国机智能技术研究院研发的10KV架空配电线路带电更换器件作业机器人的基础上,设计并研发出该款带电作业机器人的视觉系统,明确研发的重点是双目立体显示功能和目标绝缘子识别与定位功能。在双目立体显示功能研究中,本文主要研究快门式立体显示技术,采用VS2015平台通过OpenCV获取双目相机的图像,通过OpenGL将双目相机的图像分别传入左右缓冲区,实现左右图像的交叉显示,配置NVIDIA显卡,设置编译好的程序支持3D vision,这样可以使人眼通过快门式立体显示设备观看立体影像。在目标绝缘子识别与定位功能研究中,本文使用MATLAB2012a对双目相机做相机标定,同时大量收集目标绝缘子图像制作数据集。首先处理数据集图像,然后用HOG提取样本特征,最后使用SVM分类器进行模型训练。用训练好的模型,分别对双相机左右眼成像画面进行绝缘子识别,提取目标物体上某一特征点在图像中的像素坐标,依据空间坐标转换和三角测量原理计算该特征点相对于双目相机左相机的空间坐标。本文最后设计视觉系统GUI界面,搭建实验现场,实验人员在视觉系统的辅助下操控带电作业机器人主从手系统抓取目标绝缘子,完成本文的设计与实现。