为了实现手眼关系无标定情况下的机械臂末端定位，针对单目手眼系统，设计并实现了一个基于图像的无标定视觉伺服系统。进行模块化的系统设计，使用卡尔曼滤波器在线估计关节-图像雅可比矩阵，根据关节-图像速度数学模型设计图像视觉伺服控制器，利用C++多线程技术开发各个并行算法模块，实现了在手眼关系完全无标定情况下机械臂末端的高精度定位。实验表明，该系统的定位精度为0.1像素。