随着世界范围内人口数量的增长和饮食消费习惯的转变,猪肉制品的需求量与日俱增。而放眼国内屠宰生产企业的加工车间,许多仍然依靠现场的操作人员进行着繁重、枯燥、重复性的工作。这种工作形式一方面会对操作人员的健康带来威胁,另一方面也意味着企业不得不面临劳动力成本的逐年增长以及从业人员的日益紧缺。本文针对实际屠宰加工过程中的猪腹剖切环节,设计出一套基于双目视觉的猪腹剖切机器人系统。首先,从系统组成、拟实现的功能、时间节拍以及场地布局等方面给出猪腹剖切机器人系统总体的设计方案。接着针对执行组件中的末端执行器、胴体抱紧机构以及机器人基座展开详细设计。针对控制系统展开详细设计,明确其中涉及的硬件组成、接口形式、通讯协议以及控制流程等内容。然后,针对所选用的新松SR50A型号工业机器人采用Denavit-Hartenberg法(简称D-H法)建立其运动学模型,根据规范化的步骤对机器人的正运动学进行分析,并利用所得的正运动学方程计算得到机器人的逆运动学方程。结合相机标定的基本原理,建立相机的投影模型和畸变模型,采用张正友标定法给出相机标定的实现步骤和实验结果。建立eye-to-hand型手眼标定系统,将手眼标定问题归结为数学上特定形式方程的矩阵求解问题,采用多种算法完成了手眼标定的计算工作并比较所得结果。接着,采用Canny边缘检测方法提取出图片中猪胴体的外形轮廓。基于轮廓上的点集使用主成分分析的手段获得中心点的位置和特征向量,从而得到胴体中心线的方程。利用Bumblebee相机的双目分别拍摄胴体图像,通过图像配准的方式获取视差,并根据建立的双目相机成像模型计算出中心线上路径点的深度值。针对机器人的轨迹规划,在合理规划机器人猪腹剖切动作的基础上充分考虑了沿生产线方向的随动运动。最后,搭建猪腹剖切机器人系统的实验平台,分别针对系统的图像边缘检测、机器人随动方案以及末端执行器的结构形式这三方面内容进行测试实验,并最终基于双目视觉开展猪腹剖切实验。实验结果表明,所设计的猪腹剖切机器人系统能够顺利完成劈开耻骨和剖切猪腹操作,且不会对胴体内脏器官造成损伤,具有良好的工艺性和实用性。