为解决大型复杂工件机器人加工过程中工装夹具定位困难,机器人加工程序无法重复使用问题,本文构建了双目立体视觉系统,快速定位工件的三维位置和姿态,使得机器人能根据工件位置、姿态信息自动调整加工轨迹程序。文中首先对机器人双目立体视觉定位系统进行了描述,然后建立双目视觉系统数学模型,对系统的结构参数和视有效野范围、误差作了分析,标定求解出了双目相机数学模型参数、手眼变换关系。然后针对工件图像特征点提取问题,利用背景减除的方法精准地提取前景区域的边缘线,有效地解决了工厂中复杂环境对工件特征提取的影响;特征提取的过程中,将形态学处理放在建立前景区域ROI的过程中,避免了形态学操作对边缘、特征点像素坐标的影响,提高了特征点提取位置的精度;以工件轮廓线的交点作为工件特征点,提取特征点位置可以达到亚像素级别,解决了工件边缘角模糊、难以从图片中直接提起轮廓角点的问题;最后利用对极线约束得到候选匹配点对,并结合灰度值相似性条件排除误匹配点,快速、准确地实现特征点的匹配;基于上述方法,进行了工件测量实验,实验表明:在相机距离工件高度1m的情况下,定位识别误差平均值在0.6mm之内,满足机器人加工时定位的精度要求。