随着工业化生产的发展以及智能制造行业的兴起,增强现实（AR）技术日益成为生产中的主流辅助技术。大型工厂设备固定,体积大,且操作较为繁琐,操作员在启动、控制设备和处理数据时步骤较为复杂。本文针对大型工厂设备上述特点,提出一种基于运动学定位的AR工作平台框架。该平台上位机提供生产现场的俯视视角,使用高可观性虚拟模型来辅助工人进行正确的操作,并通过显眼的模型视觉变化来直白地反馈原本枯燥的数值信息,同时提供配套的远程端软件,让身处异地的技术人员方便快捷地给现场操作工人提供远程AR指导。本课题研究的主要内容有以下几个方面:首先,指出AR技术的优势和不足,提出基于运动学解算相机位姿的新型增强现实框架。进行生产运维平台的需求分析,搭建相应的上、下位机硬件平台,对空中移动拍摄小车的运动轨迹进行运动学解析,得出相机的空间位姿计算公式。绘制所有固定式设备模型,并搭建虚拟现场空间。进行下位机小车的软硬件系统设计,包括执行和通讯硬件、信息处理软件等。其次,进行该平台的运维软件功能分解,将各个分功能进行模块化解析和设计,绘制算法流程图并展示核心代码,展示每个软件模块对应制作的UI交互界面。设计实现与现场端软件配套使用的远程端软件,该远程软件使用AR虚拟人进行远程指导。给出运行过程中两端软件的控制权限优先级,确保工作流程的安全性。然后,进行基于AR的大型设备操作工艺流程步骤设计,并以液压台、比例阀为对象进行操作流程展示。总流程分为开机提示流程、基于数值可视化的液压台操作流程、远程交互软件使用流程等。各部分流程均使用图示和数据等进行详解和观察分析,以展示其个部分软件功能的运行效果。进行平台用户舒适度调查分析,采用问卷方式反馈用户对平台各功能的改进意见。最后,进行该AR运维平台的软硬件实验研究,设计并完成该平台系统的可靠性实验分析,绘制各软、硬件系统关键运行数值的曲线图来观察其稳定性,以验证整体运维平台的使用性。