本文以国家863项目《仿人机器人柔顺性控制技术研究》为背景，对基于图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服进行了深入的研究。针对经典无标定视觉伺服，在线估计图像雅可比矩阵后需要再求其伪逆，算法存在奇异以及基于图像的视觉伺服完全忽略了机器人动力学等不足，系统地研究了基于图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服。文中基于图像雅可比矩阵伪逆对在线估计无标定视觉伺服、通用视觉伺服、基于动力学的视觉伺服进行了研究。本文的主要工作如下：　　 1、证明了图像雅可比矩阵伪逆的存在性和唯一性。提出了直接在线估计图像雅可比矩阵伪逆概念，由系统辨识理论分析了估计图像雅可比矩阵伪逆的原理，推导了估计图像雅可比矩阵伪逆在线和离线算法，并用仿真验证了在线估计图像雅可比矩阵伪逆的可行性。　　 2、研究了基于图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服算法。在一般无标定视觉伺服算法的基础上，推导了定位静态目标和跟踪运动目标的伪逆视觉伺服算法，分析了基于图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服算法可以有效处理视觉伺服过程中奇异性的原因，讨论了图像雅可比矩阵伪逆初值的确定，证明了基于图像雅可比矩阵伪逆的比例控制视觉伺服定位静态目标的收敛条件。　　 3、开展了基于图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服仿真。在MATLAB的仿真环境下，针对平面机器人和单个特征点，仿真研究了基于图像雅可比矩阵伪逆的典型视觉伺服算法对静态目标的定位、运动目标的跟踪，并与经典无标定视觉伺服算法进行了比较。仿真结果进一步说明了基于图像雅可比矩阵伪逆的无标定视觉伺服算法可以避免经典无标定视觉伺服算法因奇异引起的视觉伺服失败。　　 4、研究了基于图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服通用算法。基于混合目标函数，推导了一种基于图像雅可比矩阵伪逆的通用视觉伺服方法，推导了在线估计混合图像雅可比矩阵伪逆算法，证明了已有的视觉伺服方法是基于图像雅可比矩阵伪逆的通用视觉伺服算法的特例，并进一步给出了一种完全分离的视觉伺服算法，且用仿真验证了在线估计混合图像雅可比矩阵伪逆通用算法的有效性。　　 5、研究了基于图像雅可比矩阵伪逆，包含机器人动力学的视觉伺服。针对基于图像的视觉伺服忽略了机器人动力学，无法完成高速、高精度的视觉伺服的问题，提出了一种基于机器人动力学、使用图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服控制策略，指出伪逆的控制策略也适应于运动目标的视觉伺服。与基于机器人动力学的图像雅可比矩阵转置的视觉伺服仿真比较表明，基于机器人动力学的图像雅可比矩阵伪逆视觉伺服是可行的。　　 6、以PA10机器人为对象，建立了手眼实验系统，就模型火炬上单个特征点静态目标开展了基于图像雅可比矩阵伪逆的视觉伺服实验研究。通过对文中提出的基于图像雅可比矩阵伪逆的比例控制视觉伺服算法对静态目标定位实验，及对间断移动静态目标的跟踪实验，验证了基于图像雅可比矩阵伪逆视觉伺服的可行性。实验统计数据进一步表明基于图像雅可比矩阵伪逆的无标定视觉伺服是行之有效的。