目前,移动机械臂作为一种经典的轮式移动机器人,相比较于传统工业机器人,智能小车的增加扩大了传统机械臂的可工作空间,机器视觉的增加使其具有自主感知、决策和执行等能力。本文首先根据课题设计需求选购了小车底盘、机械臂、视觉摄像头、主控芯片等设备,并自主设计了驱动板与小车加层板等辅助硬件设备,最后完成相应硬件设备的组装与调试。本文主要研究内容为基于机器视觉的移动机器人的运动控制与目标抓取,研究工作主要从以下几个方面展开:(1)以单目双目视觉系统为研究对象,研究机器视觉目标识别与定位,设计了一种基于目标物边缘比例融合方法的单双目视觉定位方法,实现目标物抓取位置精准定位。单目视觉系统根据单目视觉原理建立了全局空间定位模型,实现目标物定位与障碍物识别。双目视觉系统基于BM匹配算法,利用颜色过滤优化方法,完成目标物空间定位。最后进行基于目标物边缘比例融合方法的单双目视觉定位实验,实现了目标物精准定位。(2)以机械臂为研究对象,研究机械臂的空间运动学控制,首先基于D-H模型建立了机械臂正向运动学模型,分析了机械臂工作空间,然后基于能量最小消耗原则,采用舵机限制优化方法,对于空间目标点进行空间逆运动学优化求解,最后完成了机械臂抓取实验研究。(3)以移动小车为研究对象,研究移动小车的运动轨迹控制,首先基于阿克曼转向几何学建立了小车运动模型,并利用里程修正方法改进了纯追踪算法,利用PRM算法完成路径轨迹的规划,最后根据路径规划结果利用改进后的纯追踪算法,完成小车轨迹控制仿真与实验研究。最后,以视觉移动机械臂整体为研究对象,首先完成实验设备调试,按照设定的实验过程设计了系统工作流程,进行了软件方面的设计与实现,实现基于机器视觉的移动机械臂独立自主作业控制,经过多次实验测试及分析,结果表明:经过单双目视觉融合和追踪改进算法优化后的视觉移动机械臂的能完整实现精确定位、轨迹跟踪、避障与目标物的稳定抓取。