在传统的船舶装配过程中，往往采用大量装配型架、安装样板等辅助工装来定位和支撑船舶部件，通过人工操作进行对接装配。这种工作模式存在着装配精度低、调整复杂、质量不稳定、劳动强度大和工作时间长等缺点。为解决这些问题，国内造船企业目前已经建立了船舶建造工作中的三维设计体系，并在此基础上进行了虚拟装配算法和技术的探索。然而，由于缺少在建造现场对中间产品进行准确测量的手段和在建造现场对中间产品进行精确定位和划线等工作的设备，仍无法将虚拟装配系统产生的安装与定位信息有效地应用于实际建造过程中，使得虚拟装配在船体装配中的应用效果受到了极大的制约。从这一点出发，提出了船体装配三维快速安装定位系统，拟解决这一问题。本文主要对船体装配三维快速安装定位系统进行总体设计及对系统中的部分关键技术进行研究。首先对系统中的关键技术进行介绍、分析，然后对系统进行总体设计以及子系统的划分，将其划分为三维数字场测量子系统、空间定位子系统、机器人控制子系统和机器人本体子系统四个子系统，并对机器人本体子系统的吸附方式进行了对比分析，最终选用永磁体作为其吸附方式。除此之外，还对虚拟装配仿真数据库进行了设计与开发，虚拟装配仿真数据库主要用于为系统提供船舶中间产品的理论模型。最后进行了空间定位子系统的原型系统的设计与验证工作，初步实现了小范围的空间定位功能。全文主要进了总体设计部分和部分关键技术的探索，为后续的研究工作提供了基础。