随着工业自动化水平的逐年提升，工业机器人在制造业领域得到了广泛应用，这种变化使我们对机器人的性能要求越来越高。三维测量技术作为一种先进的工业检测手段，在机器人标定过程中占有重要地位。本文针对机器人标定需求，开发了一套可检测机器人末端位姿的基于拉线位移传感器的三维测量系统，完成了系统的机械结构设计、数学建模、误差分析和软件平台开发工作。论文的主要研究内容概括如下：　　1、结合拉线位移传感器的性能参数和当前机器人标定的技术要求，提出了三维测量系统的性能指标和主要功能。以当前的工业检测技术为根基，从空间结构、位置求解方向出发，确立了系统的总体布局方案。最后根据系统技术要求和空间布局特性，绘制3D结构模型，并对核心零部件展开针对性分析。　　2、根据系统的机械结构、布局特性和性能要求，提出了两种定位精度数学模型，确立位置求解方案。提出了三维测量系统应用于机器人标定工作的两种精度指标，并最终结合操作环境和实验条件，提出基于距离误差的测量系统精度验证标准，为实验方案提供理论依据。　　3、搭建实验平台，完成三维测量系统结构参数标定工作，获取空间位置求解参数。分别从传感器和机械结构特性两个角度分析测量系统误差来源，首先标定绳长，消减传感器误差；然后建立误差模型，依次分析滑块偏移、结构受力形变、导向滑轮加工误差对系统测量精度的影响。依据传感器信号输出特点选取四通道数显表作为数据采集器并根据系统功能需求开发软件操作平台。　　4、基于以上工作搭建测量平台，完成测量系统调试和精度验证实验。结果显示，三维测量系统虽然可以实现空间测量，但只能对机器人系统进行简单定标，为提高精度，需要优化系统结构和传感器性能。