并联机器人/机构结构复杂,具有承载能力强、累积误差小、精度高等优点,得到广泛关注,其中以三自由度为代表的少自由并联机器人的研究成为近年来的研究热点。末端位姿是反映并联机器人运动状态的重要参数,也是衡量并联机器人工作性能的重要指标,因此精确测量并联机器人的末端位姿十分重要。相较于传统的接触式测量,双目视觉在测量中无接触力的影响,且具有智能化程度高、检测速度快、精度高以及能够实现无损测量等优点。双目视觉测量对于多自由度、运动轨迹复杂的并联机构位姿的检测效果明显。本文以3-PRS并联机构为检测对象,研究双目视觉测量。主要研究内容如下:(1)并联机构运动学分析。由3-PRS并联机构的结构特点,建立并联机构运动学模型,分析其逆向运动学和正向运动学,推导出并联机构的位姿方程;由正解计算得到的位姿与给定的位姿参数之间的误差较小,通过此算例验证了运动学模型的正确性。(2)3-PRS并联机构位姿检测总体方案设计与分析。设计3-PRS并联机构位姿检测的总体方案;建立双目视觉检测模型,分析任一空间点的三维坐标与像点间的关系,得出视觉测量方程;分别对检测系统中的左、右相机进行标定,得到两相机的内部和外部参数,然后再立体标定,进一步分析两相机间的几何关系。(3)并联机构标志点的设置、识别与定位。设置反映末端位置的标志点;对采集的图像进行滤波、增强等处理,实现标志点的识别与定位;立体匹配两个相机图像中的标志点,并在两相机内对空间点进行三维重建,最终实现动平台末端位姿的检测。(4)位姿检测实验与分析。搭建实验平台,对硬件平台中的构件进行选型,完成硬件平台的搭建;为了直观地观察并联机构的运动状态,采用软件进行人机界面的设计;分析实验结果,验证该方法的正确性和有效性。