近十几年来,具有高精度、大量程的移动测量系统在铁路运输、航空航天、汽车制造等行业中有着大量的需求。用户对产品制造质量的要求随着大型装备制造业的发展在不断提高,工业产品的设计和制造技术不断更新,工业现场尺寸测量逐步呈现出测量对象多样化、测量环境复杂化、测量过程自动化等特点,现有的工业尺寸测量系统已经无法满足日渐增长的大尺寸空间坐标测量自动化与高效化的需求。因此一种具有自动规划测量设备运动功能的图形用户界面亟待被开发出来,本文以动车组司机室外表面为研究对象,重点研究了可实现末端执行器运动规划自动化的方法及具有可视化功能的图形用户界面。首先,研究了现有测量设备布点策略并提出一种新的测量布点方法。基于已知的CAD模型,将其转换为STL格式,利用三角形来逼近待测工件的表面。综合扫描仪的参数及曲面的曲率因素将CAD模型的表面离散为点云数据,利用三次均匀B样条对点云数据进行插值建立其数学模型。同时建立了测量设备工作视野的数学模型,基于上述数学模型设计了具有自动化布点功能的算法。其次,研究了测量设备路径规划方法并提出一种避障路径生成策略。利用蚁群算法求取经过每块测量区域内所有测量点的最短路径。依据视觉测量系统的参数求取待测CAD等距的曲面,求取每个测量设备坐标点最近的三角面片并进行投影,对相邻的投影点利用“多面体面上相邻两点最短距离”算法求取中间点的坐标。利用三次均匀B样条对端点及中间点进行插值,从而获得机械手末端执行器的无碰撞路径。最后,在笛卡尔空间规划了机械手的轨迹并提出一种测量过程可视化的方法并设计了运动规划图形用户界面。为了解决传统梯形速度曲线的加速度曲线不连续会引起机械臂的振动和冲击进而严重影响机器人的寿命的问题,本文依据路径的长度,将传统的S型速度规划分为四种模式,并利用MATLAB验证了方法的有效性。建立测量设备工作视野的数学模型求取每个位姿下四棱台与曲面的公共区域并对该区域染色。通过观察曲面的颜色变化即可判断曲面是否存在未被测量的区域,直观的验证了布点策略的正确性与可靠性。