随着工业机器人在实际生产中的应用程度与应用领域的不断加大,基于视觉的位姿测量技术逐渐得到重视和广泛利用。机器人末端位姿的精确测量是工业机器人完成目标动作时的重要前提条件。在较近距离内,单目视觉测量系统凭借其优势具有广泛应用,因此对单目视觉位姿测量技术进行深入研究有利于推动多领域技术发展。本文针对工业机器人末端搭载测头难以实时定位的问题,研究了单目视觉测量算法在末端测头位姿测量上的应用,获取工业机器人末端测头的位姿信息。论文的主要研究工作如下:（1）分析了现有的几种常用的工业机器人末端位姿测量方法,研究其实现原理和方式并重点研究了基于单目视觉的位姿测量算法,分析比较了几种位姿测量方法的优势与不足。（2）提出了基于等距约束下的共面P4P求解算法的位姿测量模型来求解Pn P问题,针对绝对定向求解精度与求解时间的问题,提出了基于等距约束的共面P4P算法结合对偶四元数绝对定向求解算法的位姿求解方法,实现了实验系统相比于现有方法在目标位姿求解耗时较少的情况下保证一定的求解精度的目标,为基于单目视觉测量工业机器人末端测头轨迹的实验建立了理论基础。（3）测量设备采用I-TEK TS4MCL-180M/C相机、研华工业PC主机与高精度棋盘格靶标,结合上位机软件搭建了机器人末端测头轨迹测量系统。（4）以三维自动扫描工业机器人作为测量对象,进行了工业机器人末端测头位姿测量,并进行了测量数据的误差分析。本文研究的工业机器人末端位姿测量系统功能完善,使用简单,实时性和稳定性都比较好,在机器人定位、标定、轨迹跟踪等领域具有较高的实用价值。