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研究惯性约束核聚变的固体激光装置需要将某些大口径光学模块自下往上精密装配到光学路径中，这些模块数量大、种类多、尺寸规格和重量不一，而且安装环境复杂，因此在安装过程需要对其位姿进行调整。以美国NIF装校系统为参考，为满足安装精度的要求，一种机器视觉技术辅助的全自动位姿调整方案被考虑用于下装系统光学模块的空间对接中。该方案代替人工干涉过多的原始方案，提高了光学模块安装过程的装配效率和自动化程度。本课题通过研究机器视觉系统—硬件组成、软件流程、主要特性和工作原理，以及图像预处理的原理和算法，将被测点坐标求取简化成圆形标识点圆心的求取，探讨了适于圆形标识点除噪、二值化、边缘提取等图像预处理以及像素级和亚像素级圆形边缘定位的方法，再一次图像滤波获取圆心在世界坐标系下的精确坐标。二维坐标通过双目机器视觉系统转化成获取三维坐标的关键在于左右摄像机摄取图像中的对应点匹配问题，双目光栅视觉系统代替人工视觉测量光学模块，具有精度高、速度快、非接触等优点，将其应用于空间对接方案中，可以有效的克服人工监视主观意识的影响。光学模块安装空间狭小，升降过程容易造成碰撞和卡死，提出一种由平面调整并联机构和水平调整并联机构串联而成六自由度混联机构，用于调整光学模块空间位姿，该机构融合了并联机构刚度大、承载能力强、精度高以及串联机构运动学分析容易、机构灵活、工作空间大的优点。机器视觉技术获取标定物和目标点之间的位姿关系，代入驱动器位移和动平台几何中心点的位姿方程，数学模型逆解，得出工作空间求解所需机构约束不等式组和任意空间点位姿方程组。在给定机构参数下通过一组实例，运用Matlab仿真分析动平台不同位姿的工作空间，并运用空间几何法进一步验证该技术的有效性。