随着空间探索的深入,空间机器人将发挥越来越重要的作用,空间机器人视觉伺服控制技术成为近年来的研究热点。其中,图像特征提取与路径规划是视觉伺服技术的关键部分。本文以项目组承担的空间机器人相关项目为背景,为了实现对合作目标子星的自主捕获,开展了基于图像的空间机器人视觉伺服技术方面的研究。　　本文首先针对空间机器人要执行的合作目标抓捕任务,设计了目标子星的特征光标,对应此特征光标,图像特征提取中要用到的图像处理方法包括图像滤波、图像分割、形态学运算等;然后介绍了本文要用到的摄像机模型及相应的摄像机内外参数标定算法。　　其次,论文介绍了的空间机器人的模型和基本坐标定义,以及几种不同情况下的空间机器人运动学基本方程。通过对空间机器人的特点的分析,提出了基于图像的视觉伺服控制方法,主要有末端速度规划、关节运动规划、关节控制方法等;另外分析了机械臂运动对基座的扰动。其中图像雅可比矩阵图像特征误差到机器人末端速度之间的桥梁,推导了图像雅可比矩阵并对本文设计的特征光标雅可比矩阵奇异性进行了分析。　　最后,针对实际需要,参与搭建了仿真实验平台,包括中央控制器、关节模拟器、动力学仿真模块、图形仿真模块等部分。在仿真平台上，按照空间机器人抓捕目标星的流程,开展了基于图像的视觉伺服控制实验,实验中完成了对目标星的捕获,对实验结果进行了分析讨论,实验结果表明本文所做的研究是正确可行的。