本文结合“机器人将是下一个PC产业”的时代背景，对面向制造业机器人系统进行研究与开发，建立执行机械臂的数学模型，设计了视觉与控制系统的硬件方案和软件流程，并解决了若干关键技术难题。整个控制系统由视觉系统和执行系统两大模块组成，其中视觉系统基于“CCD相机+DSP”开发，执行系统基于“ARM+伺服驱动器+伺服电机”开发，软件系统基于开源Linux操作系统并采用模块化思想开发。全文工作和取得的成果概括如下：1、完成了机器人系统的功能需求分析，据此制定了系统硬件总体方案，并对系统总体布局进行了规划。同时，依据系统的性能指标完成了硬件选型工作，确定了各关键设备的型号，并完成了接口电路设计工作。2、完成了图像处理和目标识别定位的算法设计工作。其中图像处理流程包括图像预处理、图像分割和图像后处理三部分内容，该流程可以将目标物体从所拍摄的图像中提取出来。目标识别主要基于Suzuki轮廓查找算法和唯一性约束条件匹配准则实现，再利用双目测距原理对目标进行定位。3、完成了系统软件结构设计和代码编写工作。整个系统软件采用模块化设计，为后续系统升级和维护工作带来了便利。对软件中的若干关键技术问题给出了解决方案，提高了系统的适应性和可靠性。这些关键技术包括物体抓取位置计算、抓取路径的优化和软件工作流程设计。4、搭建了实验平台，对所述的机器人系统软硬件方案进行了实验验证并确定了系统的关键参数。通过实验，证明了本课题所选方案的可行性，并为后续机器人系统的研究和改进工作提供了依据。