20世纪60年代以来,仿人智能机器人作为高科技领域的代表产物,成为学术界领域内重要的研究对象。在不久的将来,家庭服务型机器人将走进千家万户的生活,已经成为未来发展的必然趋势,特别在助老助残方面必将发挥重要作用。本文以仿人智能机器人“NAO”作为研究对象,结合目标识别、行走控制以及手臂控制三个研究方面,搭建了基于NAO机器人的目标识别及手臂抓取系统,最终实现对目标物体的识别以及抓取。考虑到NAO机器人视觉系统只能采用单摄像头工作,因此利用单目视觉定位方法进行目标定位,通过图像坐标与空间坐标之间的关系得到其位置坐标。由于得到的位置坐标与实际坐标存在一定的误差,因此本文提出多项式误差补偿方法对位置坐标进行补偿。其次,针对NAO机器人系统中行走函数在实际实验过程存在较大的行走偏移问题,本文设计步态行走函数来对步态进行规划。再者,针对机器人手臂抓取问题,采用D-H方法对机器人手臂进行分析,求解得到手臂的正逆运动学方程;采用Monte Carlo方法求解右臂的工作空间,并通过Matlab仿真得到右臂工作空间云点图;在确定手臂的工作区域后,对NAO机器人右臂提出基于位置插补和姿态插补的轨迹规划,其中路径位置插补采用加速-匀速-减速的方式,姿态插补采用四元数法,并将两种插补方式组合得到手臂运动的位姿插补矩阵,再通过逆运动学求解得到手臂各关节变化曲线,最终完成手臂的轨迹规划。最后,采用Matlab软件和Python软件联合编程的方式对NAO机器人进行目标识别和右臂轨迹规划运动的实验验证结果证明本文所提方案能够将位置坐标误差缩小至1～2cm左右,并且机器人能够平稳的行走至目标小球附近,并对其进行成功抓取。