眼睛作为人类感知和获取外界信息的重要器官,在人类生存进程当中具有举足轻重的作用。机器视觉的出现使得机器智能设备能够具有与生物相似的视觉能力。在此基础上,如何使机器人的双眼能够与人眼一样具有灵活运动、准确定位视觉目标以及快速变化视觉运动模式成为了人们研究的热点。而人类视觉系统全面的功能特点和运动机理给了我们很好的启发。本文从神经生理学和解剖学的角度分析了人类视觉系统结构特性以及分析了不同运动模式的神经通路,重点进行仿生眼运动控制算法研究实现。首先,简单介绍了关于机器人仿生眼研究的背景及意义,对近年来相关的研究成果进行回顾和分析,指出了现有研究存在的问题并对本文主要的研究情况进行了阐述。分析了人类眼球解剖结构和视觉形成的传导通路,从神经生理学层面获取灵感对眼球运动的各种模式的特点和形式进行了总结,分析了相关运动的神经机制及信号传递通路,讨论了仿生眼运动控制与视觉感知的关系。本文以眼球各运动模式的神经生理学结构为基础,分析各神经模块间的作用关系,提炼各模块的数学表达以进行工程模拟。搭建扫视运动模型,通过仿真分析各个模块的作用效果,并与生理学结果进行对比验证;考虑注视点水平方向转移过程中可能存在视觉深度位置变化的情况,从而建立扫视运动与异向运动相结合的复合运动控制模型;考虑眼球平滑追踪运动具有精确注视的特性,建立自适应平滑追踪控制模型,将视网膜滑动误差约束在一定范围之内,提高了跟踪的精确性,能够对匀速、匀加速和随机运动的目标进行准确追踪,解决了现有平滑追踪控制算法仅能对周期性运动进行准确跟踪的问题;在现有头眼协调运动控制模型的基础上进行改进,考虑反射性眼球运动在其中的作用,同时获取头部位置信息与头部速度信息使其易于工程实现。