进入21世纪以来,各类机器人逐渐登上历史舞台并已渗入到多个领域。尤其是兼具手眼功能的机器人,在工业、机械制造业、航空探索等领域发挥着重要作用。另外,为了能够让拥有视觉的机器人准确协调手眼关系,则应加大对机器人手眼标定技术研究。本文所要研究的是Eye-in-Hand类型的机器人手眼系统和机器人手眼标定技术。具体研究内容如下:首先,本文论述了机器人视觉测量以及手眼标定的背景与意义,全面论述了基于机器视觉的机器人手眼标定国内外发展概况及关键技术。通过建立相机小孔成像模型,求取了相机的内部参数和外部参数;最后基于点的三维重建实验验证了相机标定的有效性。其次,给出传统两步法、基于矩阵直积算法以及基于矩阵直积改进算法的总体设计。同时,论述了通用旋转变换转轴与转角的求取方法。本文提出的基于矩阵直积的改进算法是将标定方程进行一系列线性化处理,并对此做了具体分析。最后,根据本文提出的三种算法完成机器人手眼标定实验。本文首先采用传统两步法以及基于矩阵直积算法对手眼关系进行标定。其次,利用C++语言对提出的基于矩阵直积的改进算法进行验证。通过三维测量点实验以及误差分析可知,基于矩阵直积改进算法存在一定的误差,但该误差在允许范围之内。与传统两步法和基于矩阵直积算法相比,改进算法具有更高的稳定性、精确度。通过多组实验数据以及误差分析,验证了基于矩阵直积改进算法的有效性。