由于气动技术具有结构简单、价格低廉、无污染、易维修等一系列显著优点,在工业生产中得到越来越广泛的应用,己成为自动化不可缺少的重要手段,备受人们的重视。再加上近年来工业机械化和自动化的发展,基于气动技术的机器人系统也广泛应用在生产自动化的各个行业。本文基于气动技术对安全套检测自动上料机器人系统进行研究。首先,根据气动机械手的功能需求进行气动机械手的总体结构分析,提出总体结构设计方案,用Pro/E建立气动机械手的三维实体模型进行运动分析检查干涉情况,并用ANSYS软件建立典型零部件的有限元模型,进行应力分析并校核强度。根据计算所得参数进行具体零部件的结构、气动系统等的设计。然后,设计了气动机械手的控制系统,包括硬件设计、软件设计和通讯程序设计。硬件设计包括上下位机的控制结构设计、硬件配置选型及电路设计;软件设计部分通过梯形图语言编写控制程序,实现PLC对机械手动作的控制;通讯系统设计包括基于VC++实现上位机下位机之间的串口通信和上位机的人机界面。此外,为了能够实时地检测安全套在传送带上的具体位置,运用VC++开发了椭圆检测程序。在研究分析计算机视觉库OpenCV的基础上,编写函数实现摄像机标定、对采集来的图像进行高斯平滑处理、利用Canny算子进行边缘检测等预处理工作,提出Hough变换检测椭圆的简化算法,最后进行实验验证其可行性。最后,将上文涉及的气动机械手、控制系统和椭圆检测与机器人系统的其他部分进行了整合、调试,实现安全套检测的自动上料机器人系统,并通过实验验证所设计的系统满足安全套检测的自动上料功能。