随着智能制造技术的迅速发展及工业机器人的广泛应用,机器视觉技术在工业机器人智能装配任务中的优势逐渐显现。在装配任务中轴孔配合及螺纹装配最为频繁,因此本文围绕螺纹组件的装配问题,对视觉引导机器人的装配系统在应用过程中的关键技术展开研究。主要内容如下:（1）对智能制造领域中工业机器人的应用,自动螺纹装配系统及空间圆的位姿解算的国内外研究现状进行分析,确定系统方案及本文的研究内容。在明确了系统要求后,从硬件和软件两个方面完成面向螺纹装配机械臂的双目视觉测量系统总体方案的设计。完成实验硬件平台的设计和关键组件的选型,针对选用的机械臂型号建立相应的D-H运动学模型,分析和搭建系统软件功能及框架。（2）搭建Eye-in-Hand手眼配合模式的螺纹装配视觉测量系统,对系统中涉及的坐标转换模型进行研究,在此基础上完成各系统的标定,确定系统关键组件之间的位姿关系,并根据相应的标定结果进行校正。（3）将圆作为螺纹孔特征,对研究问题进行简化,采用双目立体视觉对空间圆位姿进行解算。在完成标定和校正的基础上,对左右相机图像采用基于弧段重组的椭圆检测算法进行椭圆检测,提取椭圆边缘特征点,并基于极线约束和顺序一致性约束对特征点进行立体匹配及三维重建,最后采用RANSAC对三维点进行拟合得到椭圆（圆）所在平面的法向量,从而实现了空间中螺纹孔的位姿估计。（4）基于双目立体视觉对螺纹孔端面圆进行识别与定位,进而引导机械臂完成螺纹装配。首先对比分析经典椭圆检测算法和系统采用的基于弧段重组的椭圆检测算法,验证椭圆检测算法的有效性和鲁棒性;其次针对实验所用M10×1.25螺纹进行螺纹装配所允许的角度和位置误差分析,采用设计加工的带圆斑点棋盘格标定板进行空间圆定位算法精度的验证,向量平均偏角为2.880°,在X方向的平均误差为0.839mm,在Y方向的平均误差为0.058mm,在Z方向的平均误差为0.204mm,满足螺纹装配定位精度要求。最后,在验证的基础上进行螺纹装配对准实验,实现内外螺纹对齐,进而验证此方法的有效性和可靠性。