该论文的研究工作是在国家863计划机器人技术主题项目"柔性制造系统中的关键技术——立体视觉系统"的资助下完成的.该项目开发研制出一种面向机器人柔性制造单元的立体视觉实验样机系统,样机系统具有快速响应和视觉伺服功能,能够适应较大工作空间的视觉跟踪、视觉定位,能够对复杂几何体进行快速识别和跟踪.该论文的工作是项目的重要组成部分,主要内容如下:1、论文对当前机器人视觉领域的研究进展进行了总结,重点对视觉跟踪和机器人视觉伺服进行了综述.2、提出基于平面正方形的摄像机标定方法.该方法通过计算一个平面正方形的四个顶点在图像平面中对应的摄影点,得到摄像机相对于世界坐标系的内外参数矩阵.使用上述标定方法,对机器人进行了手眼标定.3、提出基于局部图像的HSV阈值分割和基于形状提取相结合的方法识别物体.经过颜色分割以后,利用物体基本形状的先验知识,根据具体要求和需要,识别出物体的边缘,计算出物体的质心位置,如球体,正方形或六角形工件等.4、根据实验样机系统的特点,采用D-H方法建立了五自由度立体视觉平台的运动学模型,得到运动学的正解;建立了视觉跟踪方法,通过跟踪实验验证了模型的正确性和方法的有效性;设计并编制了视觉子系统软件.5、针对视觉样机本体的控制,研究了对一维输入并使用三条模糊规则的模糊控制器,分析了其非线性的特征,用线性化的方法讨论了一维模糊PID控制器的非线性增益品质,使用将非线性曲线分段线性化的方法模拟非线性特性,并利用圆判据对其稳定性作了分析.