随着社会的发展,和人力资源的短缺,在生产效率需要提高的迫切需求下,智能化机器得到了人们的推崇,在此趋势的推动之下,配有视觉传感器的智能化工业机器人得到了广泛的推广和应用。本文着眼于物体的位姿估计和虚拟仿真平台抓取进行研究;在物体位姿估计前期,对项目使用相机参数进行说明,并进行了内参标定实验;在位姿估计方面,基于LINE-MOD物体识别算法上进行改进,根据物体类型和特征,选择对应的模板制作方式,针对二维和三维物体进行不同的位姿估计策略;在三维物体位姿估计方法上,针对待识别不同的形状特征,分别从距离相似比、深度平均化、点云匹配三个方面分析论证;在虚拟仿真抓取阶段,将物体位姿估计阶段得到的位姿信息,通过话题形式导入ROS系统,运用Move It控制平台,对虚拟机械臂进行路径规划和运动控制;经过相机的外参标定之后,就可以得到物体在机械臂基座坐标下的坐标,继而通过Move It控制机械臂对识别到的三维物体进行仿真抓取。本文从物体位姿估计到虚拟仿真抓取都进行了过程设计以及实验;通过对LINEMOD算法的提取,令算法框架整体更加简洁,根据物体的形状特征和纹理特征,设计出的物体模板制作方法,对于形状特证上有对称的物体,不仅减少了相对应的模板数量,也减少了模板的制作时间;对于位姿估计过程中的获取距离信息,对于不同物体采用方法多样化,目的是适用各种类型物体,更加快速准确的将本文中算法运用到各类物体的位姿估计;对于物体的抓取过程,本文是基于ROS利用Move It进行控制,并且生成控制信息,对于市面上的很多机械臂,ROS都已经存在硬件接口控制包,只需简单的配置,通过已有的机械臂配置文件,将控制信息传输到机械臂控制柜,就可以使真实机械臂同rviz中的可视化机械臂同步运行;此过程简化了机械臂开发流程,缩短机械臂部署时间,对于配有识别系统工业机器人的研究,对于“机器代人”有重要的研究意义。