机器人作为面向未来的智能制造重点技术，其具有可控性强、灵活性高以及配置柔性等优势，被广泛的应用于零件加工、协同搬运、物体抓取与部件装配等领域，如图1-1所示。然而，传统机器人系统大多都是在结构化环境中，通过离线编程的方式进行单一重复作业，已经无法满足人们在生产与生活中日益提升的智能化需求。随着计算机技术与传感器技术的不断发展，我们期望构建出拥有更加灵敏的感知系统与更加智慧的决策能力的智能化机器人系统。
图1-1 机器人的应用领域
图1-2 机器人抓取的操作流程与步骤
机器人抓取与放置是智能化机器人系统的集中体现，也是生产与生活中十分重要的环节，近几年来在工业界与学术界得到了深入而广泛的研究。具体的机器人抓取可以分为视觉感知部分与机器人抓取操作部分。视觉感知部分又包含：模型与场景表征、目标识别与定位这两个步骤；而机器人抓取操作部分则包含：系统标定、运动控制与抓取规划等步骤，如图1-2所示。这其中，