近年来,远距离高精度大量程的大尺寸坐标测量系统在航空航天、高铁、汽车造船等工业领域中有大量的需求。针对现有的大尺寸坐标测量系统存在局限性以及大型装备尺寸大、结构复杂等问题,本文结合视觉传感器的非接触测量和机器人的动作灵活、运动惯性小、效率高等优点,提出了大尺寸移动机器人测量系统方案。本课题阐述了大尺寸移动机器人测量系统的研究思路和关键技术,详细研究了测量系统的标定技术,并对其进行了原理实验验证。本课题的主要研究内容如下:首先,提出了大尺寸移动机器人测量系统方案,并介绍了大尺寸移动机器人测量系统的组成与工作流程,以及软硬件平台和各阶段的任务,建立了摄像机成像模型,并对其进行了分析研究,建立了测量系统的数学模型。其次,根据相机标定的基本原理和标定参数,研究分析了本测量系统中误差来源,建立了数学模型,通过对PNP问题的分析研究,设计并制作了立体跟踪靶标以及控制点,结合本测量系统的实际应用特点,设计了标定靶标,建立了标定靶标和跟踪靶标的坐标系,并分析了视觉测量系统标定求解时所需约束和位姿问题。再次,结合靶标的结构设计和系统测量原理,介绍了本测量系统的标定原理,建立了内外部参数标定的数学模型以及标定的方法,对标定过程中涉及到的图像,进行了分析研究以及实验对比,验证了subPixel角点检测法、Canndy边缘检测标志点方法、曲线拟合提取标志点坐标等方法可以满足测量系统的标定。并且对影响标定精度的一些误差因素进行了分析研究和实验验证,得出了这些误差因素的影响大小,并且确定了减少误差因素影响的方法。最后,开展标定实验,对实验中的各主要设备进行了选型,基于前面的角点检测、边缘检测、椭圆拟合、标定精度等实验的结论和分析研究成果,设计了标定实验,得到重投影误差图,标定出了系统的内外部参数。对其标定实验结果进行分析,为后期的标定方法改进和提高系统测量精度奠定基础。