本文研究了基于结构光视觉的测量机器人的相关技术，主要创新点如下：　　 1.给出齐次方程AX=ZB的两种新解法。这两种方法分别基于对偶四元数和Kronecker积，能够同时求出X和Z的旋转部分和平移部分。　　 2.使用半径已知的球面作为靶标，以球心作为虚拟的测量点，利用定点变位姿的方法，推导了手眼关系的解的一般形式。　　 3.使用位置信息未知的平面作为参照物，由机器人带动测头通过平移和旋转运动，建立了适合线结构光测头的手眼关系标定方程，给出了手眼关系的封闭解。并推广该方法至一般的二维传感器。　　 4.提出了基于定点法的机器人运动学标定方法。利用机器人在多个姿态对固定点测量结果之差作为驱动信号，计算机器人的运动学参数误差。　　 5.提出了基于尺度信息的机器人运动学参数和手眼参数误差校正方法。将距离信息和固定点信息作为约束条件，提高了测量系统的重复精度和绝对精度。　　 结构光视觉测量机器人系统中，工业机器人作为结构光传感器的运动载体，带动传感器依次到达空间指定测量位置，获取测量点的三维坐标信息。通过变换程序即能够满足产品多品种、多系列的测量需求。该系统融合了光学、图像处理、机器人学等技术，是符合现代测试技术发展方向的柔性测量系统。本文就结构光视觉测量机器人相关的基本问题展开研究，包括：　　 1.建立了基于结构光视觉的测量机器人的数学模型，包括摄像机的小孔成像模型、线结构光传感器的面面模型和线面模型、机器人的前向运动学模型、转台的旋转模型。运用坐标变换理论，得到线结构光传感器和机器人末端，旋转台和机器人基座坐标系之间的坐标变换关系。　　 2.研究了线结构光传感器标定技术。其一，采用Tsai两步法，以圆孔标靶作为参照物，完成结构光传感器面面模型的标定。其二，通过确定位于光平面上的n(n≥2)条直线，计算结构光传感器的线面模型。　　 3.研究了线结构光测头和机器人之间的手眼标定问题。基于向量化算子和对偶四元数，给出了经典矩阵方程AX=ZB的两种新解法，克服了四元数解法存在的误差传递的缺点。考虑到线结构光测头为二维传感器的本质，分别使用标准球面和平面靶标作为参照物，建立了包含手眼参数的约束方程，推导了手眼关系的封闭解。　　 4.提出了基于固定点的机器人运动学误差标定方法，以机器人在多个姿态对固定点测量结果之差作为驱动信号，对机器人的运动学参数误差进行估计，有效的提高了测量机器人的重复精度。　　 5.提出了基于尺度信息的模型参数优化方案，将定点信息和尺度信息作为优化条件，同时计算机器人的运动学参数误差和手眼关系误差，有效的提高了测量机器人的重复精度和绝对精度。　　 最后在总结全文工作和创新点的基础上，对结构光视觉测量机器人进一步需要解决的问题进行了展望。