目前在工业生产线上,工业机器人对固定位置目标物体的抓取及搬运控制较为成熟,但是实际工业生产线上的目标物体的位置和姿态并不总是固定或规则的,当前对于这种位置和姿态不固定的目标物体进行抓取和搬运还存在困难。为此,本文采用视觉反馈方法,对生产线上工件的位置和姿态进行自动识别,并进一步与工业机器人相关联,实现工业机器人对工件抓取和搬运的智能控制。本文采用视觉反馈方法识别非固定位姿目标物体并对其定位,将Xtion相机作为视觉图像采集系统,采用深度图像和RGB图像相结合的方式,对目标物体进行识别;通过手眼标定得到视觉系统与工业机器人相对位置关系;建立目标物体在基准位置的模型,得到其与视觉系统的相对位置关系,通过ICP匹配算法,得到当前目标物体位置与基准位置模型的相对位置关系,进而得到目标物体与工业机器人的相对位置关系;最终实现目标物体的定位,即目标物体在机器人基座坐标系下的位姿坐标。根据视觉反馈得到的非固定位姿目标物体位姿坐标,进行工业机器人拾取控制。本文建立了实际UR3六轴工业机器人模型,确定了其空间约束条件;提出了一种结合关节和笛卡尔空间六轴工业机器人路径规划方法,工业机器人首先通过关节空间路径规划运动到一个固定的位姿,作为笛卡尔空间路径规划的起始位姿,进而开展笛卡尔空间路径规划,使得机器人能够运动到视觉反馈得到的目标物体位姿;控制夹爪的夹紧和释放,实现对目标物体的拾取操作。此外,针对工业机器人还实施了碰撞检测,使得工业机器人碰撞到障碍物时,能够及时停止运动,保障人事物的安全。本文搭建了视觉反馈机器人控制系统,对所采用的研究方法和技术路线进行了验证。通过对孔明锁三部分的识别与拼接,验证了基于视觉反馈的目标物体识别与定位的准确性,以及工业机器人拾取控制方法的可行性。