3D視覺技術越來越受到人們的青睞，主要是因為隨著其處理能力的提高，處理器和存儲器的費用不斷降低，編程員可以做更多的工作，不僅是拍攝一幅圖像，還可以將其與相應的參考模型進行對比，而早期的大部分2D視覺圖像就是建立在這一技術基礎之上。
機器人視覺系統最早應用于汽車生產線的成套車體生產機器人上。如果沒有視覺系統，就需要采用特殊的工具在車體上加工孔徑，以便使工業機器人能夠知道車體的具體位置。然而在視覺攝像系統開發以后，工業機器人能夠自動地確定車體的確切位置，然后通過數學方式計算出這四個孔徑的位置。
3D視覺系統可以應用于很多領域，其中在容器中揀取零件、機床上的工件裝卸以及包裝和焊接領域中的應用都取得了理想的成效。
1、應用于容器中的零件揀取
目前，機器人視覺系統主要應用于揀取容器中任意堆放的零件。而達到這一目的需要滿足三個基本要素：視覺系統、容器防碰撞以及防碰撞監測系統。需要視覺系統，這是毋庸置疑的事情，因為首先需要找到零件究竟在什么地方。其次，只依靠容器壁進行檢測具有一定的局限性，因為機器人的手爪還將進一步深入到容器的底部，所以零件的揀取將會越來越困難。在容器中揀取零件所使用的造型方式完全能夠理解零件的揀取工具、傳感器和機械手臂本身的局限性。在這樣的工作條件下，一旦當零件的位置被確定以后，機器人就開始進行自動運算，確定其是否真的能夠從容器中揀取這一零件。第三個要素就是防碰撞檢測。最終，機械手必然會觸及到容器壁，因此它需要區分究竟是屬于軟接觸還是硬接觸，如果是硬接觸可能會損壞機器人系統。
2、應用于機床上的工件裝卸
在許多應用領域中，揀取零件以后，是直接將其安裝到機床上進行加工。而大部分情況下，該機床的夾具系統是不允許機器人的零件安裝位置出現任何差錯。因此，零件的精確就位對零件的夾緊系統來說是非常關鍵的。機器人能夠確定圖像拍攝的位置，然后識別物體所處位置，最終對該物體的大小、類型和質量作出相應的判斷。如果沒有上述這些功能，那么機床將可能發生損失慘重的故障。因此，采用視覺技術有利于零件的正確定位。
3、應用于包裝領域
視覺技術對包裝應用領域也是十分關鍵的。例如食品往往需要通過輸送機或滑塊裝置輸送到食品揀取區域，因此不存在重復定位的問題。但事實上，由于食品處在不同的位上，需要有一個重新調整方向和揀取的過程，然后將其放入到包裝箱中。而視覺系統能夠幫助機器人找到相應的食品，并根據要求完成包裝任務。
4、應用于焊接領域
在進行焊接的時候，機器人可以利用視覺系統，以適應兩個焊接元件之間的微妙變化。即使在點焊應用領域，也可利用視覺技術校正誤差。
隨著科學技術的不斷進步，具有類似于人類視力的機器人系統不再是科幻小說中的夢想。今后，3D視覺系統將成為機器人系統的標準附加設備，攜手機器人共同打造夢幻般視覺。
