现代制造业对产品制造精度和生产效率的要求越来越高，质量控制和生产流程优化受到越来越多的重视。三维外形检测技术作为检验零部件制造精度的有效手段，正逐渐在产品研发、制造和装配等各个生产环节中发挥越来越重要的作用。尤其是以面阵相机为传感器的双目立体视觉测量设备，因其精度高、灵活性好、能获取被测物体表面稠密点云数据等特点，具有广泛的应用需求。然而，传统双目立体视觉测量设备手动测量的方式难以满足制造流程的效率要求，因此产生了以工业机器人为运动载体的自动测量单元。本文以机器人和双目立体点云测量设备构成的测量单元为对象，深入研究了产品外形检测过程中的测量位置规划问题。提出了在软件平台上进行直观交互规划和测量过程仿真的方法，开发了相应的仿真系统。主要研究内容及成果如下：1.研究了双目立体视觉测量系统的基本原理，通过对被测物三角网格模型上的顶点和三角片施加可视角度约束、景深约束、视场角约束和遮挡约束，实现了对双目立体点云测量设备在特定视角下的可测区域的模拟。针对视觉测量系统成像的复杂性及商业系统参数未完全开放的情况，提出测量系统可视角度、景深值、视场角等参数的实验修正方法。2.对特定类型的工业机器人进行了运动学分析，建立了各杆的坐标系及运动学方程，求解了其运动学正解和逆解问题。建立了模型的方向包围盒，运用层次包围盒方法对包围盒进行了二叉树层次划分，并设计了两棵包围盒树同步顺序搜索的算法。运用分离轴理论进行相交测试，实现了模型之间的快速碰撞检测。3.完成了测量仿真系统的开发。在VC平台上搭建了系统框架，利用OpenGL实现了测量场景及仿真测量结果的三维显示。提出了机器人实时动画的实现方法，及通过鼠标交互操作实现仿真机器人姿态灵活调整的方法。系统具有友好的界面和便捷的操作模式，为测量位置的交互规划提供了良好平台。4.设计并完成了复杂曲面外形钣金件的实测和仿真测量对比实验，验证了测量仿真和机器人运动仿真的效果。针对特定被测对象进行了交互规划实验，并输出了规划结果，证明本文研发的仿真系统能够有效地对实际工件的三维点云测量过程进行仿真和规划。