本文结合国家863项目“高速包装机器人及其成套装备”，对该机械手的视觉控制系统进行研究与开发，解决了若干关键技术难题。整个控制系统由视觉单元和运动控制单元两大模块组成，其中视觉单元基于“CCD相机+图像采集卡”开发，运动控制单元基于“运动控制卡+伺服驱动器+伺服电机”开发。全文主要成果概括如下：完成了高速包装机械手视觉控制系统的功能需求分析，据此制定了控制系统总体方案。采用基于位置的视觉伺服，动态look-and-move的方式完成对机械手的控制。视觉系统采用单目摄像机fixed in the workspace的安装方式。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，并完成了接口设计工作。根据课题实际情况，提出了基于平面模板的摄像机标定法，通过实验完成了视觉系统的摄像机标定。完成了图像处理流程和运动目标识别跟踪的设计工作。通过对采集的图像进行平滑去噪、锐化增强和图像分割将目标物体同背景分割开，通过目标的面积对其进行标识，通过形心对其定位。运动目标识别跟踪过程设计中结合伺服传送带的位置信息实现了对动态散乱目标的跟踪。解决了基于位置的伺服控制系统所必须的关键技术问题，包括机械手的正逆解、运动规划、传送带的速度控制、物体抓取位置计算和软件工作流程设计。搭建了实验平台，对所述的视觉控制系统软硬件方案进行了实验验证并确定了控制系统的关键参数。通过实验，证明了本课题所选方案的可行性，并为以后整个控制系统的改进工作提供了依据。