基于视觉和力觉的机械手伺服控制是提高机械手作业灵活性和可靠性的主要手段，是机器人研究的热点之一。本文主要研究机械手力觉和视觉的混合控制及其应用。给出了一种基于力觉和视觉的混合伺服控制系统，采用双目Eye-to-Hand立体视觉和单目Eye-in-Hand视觉相结合的多摄像机视觉伺服控制结构，与安装在机械手末端的力传感器相融合，期望该机器人系统能够在视觉伺服和力觉反馈控制下，实现在未知环境内对目标物体进行搜寻和跟踪，并完成所指定的操作任务，为实现机器人打磨、抛光等任务提供技术基础。在实际的接触型作业任务中，需要同时控制机械手的位置和末端执行器与作业对象之间的接触力，针对这一问题，运用双目Eye-to-Hand配置下的视觉伺服控制技术，确定机械手在X和Y方向上的运动，采用力控制方法确定机械手在Z方向上的运动。即当机械手远离未知环境内的操作对象时，采用无约束的视觉伺服控制，当机械手接触目标物体时，采用受平面约束的视觉伺服控制，使机械手产生沿X和Y方向的运动，同时，产生一个受平面约束的Z向运动，与力控制产生的Z向运动一起构成机械手的Z向运动。利用MATLAB机器人工具箱进行仿真实验，完成了机械手对未知平面内直线和圆形曲线的轨迹跟踪，实现了在机械手末端执行器对运动轨迹控制的同时，保持末端执行器与作业对象之间的接触力恒定，验证了所提方法的有效性。最后对本文的研究工作做了总结，指明了下一步工作中需要改进和完善的方面，并对未来的研究工作及方向做了展望。