现如今,人口老龄化现象加剧,寻找一种解决方法以减轻此现象给社会带来的压力尤为重要。怎样结合当下不断发展的先进技术,切实提高老年人和残疾人的自由活动空间已成为当今热点研究内容。智能化的兴起,引起服务型机器人研究热潮,载有机械臂的智能轮椅作为其研究内容之一,具有轮椅的移动性特点和机械臂灵活性特点,所以在一定程度上可以对老年人与残疾人的生活起到辅助作用,可以扩大他们的生活自由度。然而该设备的控制方式大多为手动操作,并不利于使用者使用,所以有必要对其智能控制进行一定研究。本课题对基于电动轮椅的机械臂目标抓取功能进行了一定研究。主要研究内容包括目标物定位以及机械臂控制,该两部分是实现目标物抓取功能的关键。目标物定位通过图像处理方法实现,包括图像采集、图像预处理、图像分割等技术。机械臂控制部分主要包含机械臂空间坐标系的建立、运动学分析、机械臂工作空间描述以及机械臂末端轨迹规划。轮椅作为移动平台,对其电机驱动方式进行简单介绍并设计其驱动电路。图像处理实现目标物定位,首先将摄像头采集的图像,通过双边滤波的图像预处理、以及图像颜色空间转换,将RGB颜色空间转换成更易使背景与目标物分离的HSI空间。以HSI颜色模型的H和S分量作为生长准则,运用生长区域算法将相似像素生长为同一区域。PCNN算法是仿人或动物视觉神经系统演化而来,因其具有的同步脉冲发放现象,最终可以实现图像分割,并获得目标物位置的像素坐标。通过目标物识别实验可知,此方法可以有效避免传统PCNN分割方法因光照因素影响而使目标物无法正确分割的现象,且该方法具有一定有效性。针对单目视觉丢失深度信息问题,提出一种单目视觉测距的方法,通过实验证明该方法具有一定可行性。运用D-H参数方法对六轴机械臂建立空间坐标系,以实现对机械臂正运动学方程和逆运动学方程的推导,从而可以获得机械臂各旋转轴旋转的角度与机械臂末端的位姿关系。通过Robotics Toolbox工具箱对运动学方程进行验证并对机械臂轨迹以及工作空间进行仿真分析,结果证明对机械臂控制有关内容研究的正确性。最后设计机械臂控制界面以实现人机交互功能。