在传统的喷涂生产线上，采用目测工件特征，手动进行工件装卸的生产方式。这样，工人的劳动强度大，生产效率低，由机械手代替人工装卸工件的需求日益增长。本文针对轮毂气门孔定位，以及轮毂悬挂在悬链线吊钩上的应用现状，设计了一套能够实现气门孔测量与定位的系统，该系统还可以完成装卸轮毂的自动装卸。该系统工作过程：轮毂随着工作台转动，线阵CCD相机固定在某一位置，沿轮毂径向方向采集轮毂的圆周图像。进行图像处理、特征提取和测量，确定轮毂气门孔的位置后，计算出伺服电机转动的圈数，从而实现气门孔的自动定位，再由机械手完成轮毂的抓取并将轮毂悬挂到悬链吊杆上的动作，该动作完成后可以确保气门孔位于轮毂的顶部。具体工作如下：（1）机械手和视觉工作台的设计。根据工件的搬运要求，设计了六自由度关节机械手，实现工件的装卸作业；基于轮毂气门孔识别与定位技术特点，在实验室建立了视觉测量与定位硬件系统。根据搬运一次所用时间，设置工作台的转速和线阵CCD相机的参数，从而进行轮毂圆周图像的采集。（2）根据采集的轮毂圆周图像，通过理论分析与实验确定了机器视觉测量与定位系统的图像处理方案。该方案包括图像灰度变换、形态学处理、边缘检测和气门孔特征识别与定位，并根据实验分析，确定每一步图像处理算法。在Visual C++环境下，采用Intel开源的图像处理库OpenCV，编写了轮毂气门孔测量与定位软件。图像经过软件处理，识别出气门孔中心在图像上的位置，计算并将控制信息传输给控制系统，控制伺服电机的转动，将旋转平台上的轮毂转动到确定的位置。最终获得理想的识别结果，实现了气门孔的定位。（3）对机械手和工作台进行了运动规划。根据装卸工件作业的要求，确定了抓取和悬挂轮毂时机械手的位姿。结合轨迹规划曲线指标，在关节空间内对机械手进行了几种插值法的轨迹规划。得出在机械手运动过程中，加速度函数为分段正弦函数时，运行相对较平稳。最后通过实验，对轮毂圆周进行图像采集、图像处理、特征识别和气门孔测量与定位，得到了旋转工作台正确方向的旋转角度。对该视觉测量与定位系统的可行性进行了验证。