本发明涉及一种基于2D相机的3D定位抓取方法及系统。本发明包括利用2D相机进行视觉定位，获取机器人视觉定位后平面位置；基于机器人视觉定位后平面位置，在工件表面通过激光测距传感器选取多个第一测量基点，建立工件坐标系；利用2D相机获取工件的工件平面位置，基于工件平面，在新的工件表面通过激光测距传感器选取多个第二测量基点，基于多个第二测量基点，建立新的坐标系；基于工件坐标系下机器人空间坐标点位，将新的工件坐标系赋值给工件坐标系，机器人姿态将匹配成新的坐标系下，以完成姿态纠正，并进行抓取操作。采用高精度测距传感器结合2D相机，并通过算法实现姿态纠正，实现缸体/缸盖等具有不规则表面的工件的稳定抓取操作。