通过分析标靶球定位的最小二乘定位方法及其存在的问题，提出了一种地面激光扫描标靶球定位的整体最小二乘标靶球定位方法，并推导给出了两种整体最小二乘解算法，该方法可同时考虑系数矩阵误差的影响。利用真实数据进行验证的结果表明：整体最小二乘法比最小二乘法能够得到精度更高的解算结果，有利于提高标靶球体定位的准确度。

针对传统的机械手抓取方法难以获得可靠抓取位姿的问题,提出一种基于点云的抓取方法。通过深度相机获得工作空间的部分点云;采用GPD法在点云空间采样候选抓取位姿;最后,通过自主设计的评估模型筛选出高质量的抓取位姿。基于所提方法,搭建了完整的自主抓取系统,对多种物体进行实际抓取实验。结果表明:算法能有效地检测出可靠的抓取位姿,且对未知物体的泛化性良好,抓取成功率和抓取完成度较传统方法有明显提升,能够满足各类抓取任务的需求。