随着科学技术的发展和社会的进步,移动机械臂的运用越来越普及。如何有效、可靠的感知环境是移动机械臂的研究热点。传统的机械臂单目视觉定位方法仍然要通过计算两幅图像来获取视差,计算复杂、实时性低。为了满足机械臂定位的快速性和高精度需求,本文从理论和实验两方面,研究了基于结构光的移动机械臂单目视觉测量方法。主要工作如下:　　 第一,分析了移动机械臂空间位置和位姿的矩阵描述方法,运用D-H法建立机械臂的连杆坐标系,在此基础上运用矩阵变换建立机械臂运动学模型,并结合正运动过程归纳了MT-ARM的逆运动求解方法。建立了基于机构光的单目视觉测量系统的数学模型,给出了由二维图像坐标到三维空间坐标的相应推导公式以及相关参数的标定方法。　　 第二,设计了基于结构光的单目视觉测量技术,实现机械臂视觉定位的方法。采用线激光器向物体表面投射线结构光,通过单目摄像机采集结构光图像。经过图像处理提取畸变光条中心点像素坐标,并结合系统数学模型进行三维坐标转换求取物体空间位置信息。设计了提取光条中心的图像处理方案,针对“假光条”现象,提出了一种利用3*3模板消除细化后的光条图像杂点的方法,解决了由于反光产生的“假光条”问题。在VC++6.0平台上编写结构光图像采集程序和图像处理程序提取光条中心点像素坐标。　　 第三,分别对表面有凹凸反光和表面光滑的两种对象进行实验。对其中的反光物体采用较大阈值进行分割并应用3*3模板法消除由于反光导致的假光条,而无反光和表面光滑的物体采用较小的阈值进行分割。最后提取光条中心点像素坐标,并根据系统模型进行三维坐标转换,通过计算物体的尺寸来检验测量系统在存在一定误差的情况下仍然具有较高的准确性和快速性。此外,比较了多种物体测量结果的误差大小,分析了测量系统的误差来源及减小误差的方法。