随着国内外人口老龄化的日益严重，老年人和残疾人对服务机器人的需求不断增长，以助老助残为开发目的的服务机器人研究得到了广泛重视。本课题结合国家“863”项目中的“助老助残实用型服务机器人的研究与开发”，研究并设计了服务机器人控制平台，通过单目视觉系统和控制系统实现目标物（水杯）定位及抓取的功能，为进一步的服务机器人智能系统的研究提供了理论依据和试验平台。　　 首先，根据课题任务要求，对服务机器人进行了需求分析，并提出了总体设计方案。在机械臂设计方面，采用了包含肩关节平移自由度、肩关节摆动自由度、肘关节、腕关节及手爪在内的四自由度的设计方案。根据机械臂的机械结构特性，对各个关节的驱动电机进行了选型，并对手臂的运动学正逆解及可达空间进行了计算。在控制平台方面，按照模块化的设计思想，采用S3C44BOX核心板作为主控制系统核心，DM642开发板作为视觉系统核心，并根据实际需求对机器人的其他功能模块进行了初步选型。在控制算法方面，完成了机器人控制算法流程设计。　　 其次，完成了机器人控制平台的搭建。包括用于控制系统与视觉系统通讯的HPI接口电路及驱动开发；用于控制伺服电机控制器的接口电路及控制算法开发；用于机械臂复位的接口及算法开发，及基于LPC2119的ARM-CAN手爪舵机控制器的硬件电路及算法开发。　　 再次，使用了基于DM642的单目视觉系统对目标物进行了识别与空间定位。本文根据目标物的颜色信息对图像进行彩色阈值分割，然后通过改进的线段表法对连通域信息进行提取，并结合目标物的几何特征来确定图像中的目标物区域。而后对目标物所在区域使用简化的Canny算子进行边缘提取，并用最小二乘法进行椭圆识别。在获取圆形杯口在摄像机平面上的投影椭圆之后，根据投影关系及标定结果来计算水杯相对于摄像机的空间坐标。　　 最后，控制系统通过HPI接口获取由视觉系统计算得到的目标物坐标信息，通过对机械臂的运动控制来实现目标物抓取，然后对抓取结果进行了分析，并对服务机器人系统进行了总结。