机械基础实验教学是高等院校工程类专业实验教学重要的组成部分。完整的课程体系不仅是学生获得知识的重要途径，同时对全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力，使学生具有创新、创业精神和实践能力起到重要的作用。虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是建设虚拟实验室的重要支撑技术之一。近年来，VR技术在机械设计、装配，样机制造各领域都得到了广泛的应用。国内外也已有部分高校初步建立了虚拟实验室，但由于机械基础类实验对过程的运动仿真要求非常高，目前系统化的机械基础虚拟实验室很少。本文构建了机械基础虚拟实验系统框架，对虚拟实验中的若干关键技术问题进行了深入研究，选取典型实验实现了基于虚拟现实技术的机械基础实验教学平台，较好地弥补了传统实验教学中存在的不足。本文的主要工作如下：（1）深入分析了机械基础实验教学的结构体系，针对实际教学需求，构建了机械基础虚拟实验室的系统框架。（2）对机械基础虚拟实验室的模型进行了分类，从人手的生理结构出发，对虚拟手的静态建模、动态控制和人机交互进行了分析和研究，提出了具体的解决方案，建立了数据手套与虚拟手的映射关系，实现了人机交互。（3）对机械基础虚拟实验中的碰撞检测、约束导引等虚拟实验中的核心技术问题进行了深入研究，并提出了相应的解决方案，对虚拟实验室软硬件系统的集成技术进行了深入研究，实现了数据手套及位置跟踪器与虚拟实验室的集成。（4）基于以上工作，以EON Studio作为虚拟现实平台、3DMAX作为建模工具，结合EON SDK、5DT SDK和FASTRAK SDK，对机械基础虚拟实验室进行了开发，构建了逼真的实验场景，实现了机械基础虚拟实验室各功能模块。基于双通道立体投影系统对虚拟实验室进行了实验效果验证，并对虚拟实验室的网络发布进行了有益尝试。