随着机器人行业的快速发展,单臂机器人在工业、服务业以及娱乐教育领域应用较为广泛。随着对机器人要求的提高,单臂机器人在高灵活性、高柔性作业方面出现了一定的局限性,同时,出现了一种双臂协作机器人,它比传统的单臂机器人更加灵活,具有更高的柔性跟适应复杂多变工作环境的能力,能够很好的完成高精密度、高智能化的工作。双臂协作机器人成为一种热门的新型机器人研究分支。本文主要针对工业生产过程中轴孔装配这一情景对双臂协作装配机器人系统进行设计和分析,利用D-H法对六自由度机器人进行运动学分析,推导其正运动学方程;通过牛顿迭代法求解出其逆运动学方程,最后通过Matlab里的机器人工具箱进行运动学建模。接下来采用主臂从臂协调的方式对双机械臂进行开链运动学建模,从而求得双臂协作机器人的位姿约束方程,速度约束方程以及加速度约束方程,最后对机械臂无障碍运动时进行路径规划。在视觉方面,首先对相机进行标定,然后介绍了Halcon软件的环境,以及在本课题中所用到的相关功能。通过算法对图像进行处理,减少噪声以及波动干扰,从而得到更多有效信息,方便于视觉系统的精确定位。论述了在Halcon环境中通过深度学习的方式对不同颜色的轴进行识别。最后介绍了相关的通信方式以及机器人控制的相关指令,进行了初步的装配实验,在装配过程中,通过利用视觉传感器分辨出零部件的颜色特征,主机械臂通过视觉识别挑选出一种颜色的轴,从臂则会根据主臂挑选的轴选取相应配套的孔,通过预先设置好的轨迹将其放置于桌面,主臂也按照孔中心坐标点,移动轴的位置,从而进行装配。实验过程中记录了机械臂在经过目标位置时的坐标值以及视觉系统给出的视觉定位坐标值,并通过Matlab对二者进行了分析比较。通过Matlab软件仿真、手眼标定时机械臂的实际坐标值与理论坐标值之间的比对,以及在装配实验中得到的各关节速度、加速度曲线,可以验证该研究课题的合理性,并为后来多机器人协调工作奠定了理论基础。