自动化生产线的引入能够减少劳动力,提高产品一致性。机加工企业通过引入大量的自动化加工设备,实现生产线的较高的生产效率,同时保证产品的加工精度。但目前机加工行业自动化程度较低,大多处于半自动化生产状态,各加工工位的工件搬运以及机床上工件的上下料主要依靠人工。虽然传统的搬运上料方式如桁架机械手和有轨式机器人能够提高产线的自动化程度,但是不适合当前多品种小批量的生产模式,柔性化程度低,不能满足个性化生产的需求,因此对既能提高机加工车间工件抓取搬运的自动化程度,又能够满足多品种小批量柔性化加工的自动化设备的需求日益增长。结合移动平台和机械手的复合移动机器人,既能够实现机加工车间的工件转移搬运和上下料的自动化,又能利用视觉检测定位系统保证机械手末端准确抓取不同种类的目标工件,同时提高工件抓取搬运的柔性化程度。因此本文开展了复合移动机器人总体机械结构方案建立与设计制造、控制系统硬件设计、工件视觉检测识方法研究和系统设计以及复合移动机器人控制系统软件架构建立和开发等工作。具体内容安排如下:第1章,阐述了本论文的研究背景与意义,综述了当前国内外复合移动机器人产品、总体结构设计以及物体视觉检测方法的国内外研究现状及发展趋势,提出了本论文的研究内容以及框架结构。第2章,对比各类自动化搬运及上下料方案,采用复合移动机器人实现工件搬运及上下料等任务,并对复合移动机器人的移动平台以及机械手臂等部分的主要机械结构进行设计,以满足机加工环境的任务需求,最后完成原型样机制造。第3章,通过各导引方式对比分析确定复合移动机器人导引方式,使其满足机加工的任务需求,然后对复合移动机器人的控制系统硬件平台进行分析,完成复合移动机器人控制系统硬件平台的设计建立。第4章,完成了相机模型的建立,并采用合适的相机标定方式确定相机参数。同时提出了一种基于自适应阈值分割与SVM分类的机加工工件的检测识别算法,为机械手抓取提供工件的位置信息,实现机械手抓取的位置闭环。第5章,完成复合移动机器人控制软件系统的整体功能分析,提出控制软件系统的整体架构,并基于Qt成功设计并开发了复合移动机器人的上下位机控制系统的软件原型,最后对部分功能模块进行实验验证。第6章,总结了论文的主要研究工作,并对后续的研究工作进行了展望。