移动机械臂兼具操作与移动能力,目前已被广泛应用于排爆、搜救等领域,也是服务机器人的主要形态之一。服务机器人的工作环境通常属于充满不确定性的半结构化和非结构化环境,它需要通过视觉等传感器感知外部环境,实时应对突发事件,并对各种特征迥异的目标进行操作。复杂环境下的移动机械臂视觉伺服技术是目前研究的难点与热点,属于移动机械臂的重要共性技术。本文将对服务机器人的视觉感知与手眼协同技术进行研究,具体研究内容如下:（1）针对非结构化环境中目标被遮挡难以识别与定位问题,提出了基于双目视觉的遮挡目标识别与期望抓取点定位方法。首先使用改进特征检测算法对遮挡目标进行识别,确定目标所在区域;然后对不同类别物体的期望抓取位置进行采集,构建常用物体期望位置模型库,在定位阶段,从期望位置模型库进行搜索,与待检测目标匹配,确定目标的期望抓取点,在此基础上利用双目定位算法获取目标期望抓取点的三维坐标信息。实验表明本文所提方法具有较好的应用价值。（2）服务机器人行进时,其视觉传感器的视野会发生连续的动态变化,这种变化会引起背景变化、图像畸变等问题。针对该问题,本文构建了一种基于核相关滤波的动态视角目标跟踪方法。该算法使用目标重识别策略对跟踪框尺度进行更新,克服了经典核相关滤波算法在跟踪目标时,框尺度无法改变的问题。实验结果表明所用方法能够显著提高目标的跟踪精度。（3）针对若干服务机器人的应用场景,进行移动机械臂手眼协同目标抓取的实验研究。将目标识别、定位与跟踪技术融入移动机械臂平台实现该平台的视觉伺服控制。基于“Eye-in-Hand”手眼系统,采用点云位姿估计策略获取目标期望抓取位姿。集成了搭载深度视觉与柔性手爪的移动机械臂系统,对其“Eye-inHand”系统进行标定,实现了若干典型场景下的机器人助老助残任务。