大载荷并联机器人已经在空间对接机构、高速运动模拟器等领域取得广泛应用。大载荷并联机器人往往工作在环境恶劣,肉眼不易观察的地方,且动平台具有六个自由度,运动轨迹复杂,难以实现动态的位姿检测。针对这些问题,本课题研究了一种具有高精度位姿检测与虚拟同步运动功能并联机器人监控系统,主要完成以下工作：(1)提出了基于立体视觉和位置正解相结合的精确位姿检测方法。首先安装并联机器人立体视觉检测系统,检测得到粗略的位姿参数,以确定位置正解的空间范围。并联机构的正解虽然有多个,但是在限定空间内,其正解具有唯一性。依照立体视觉的检测结果和传感器测出的支链长度,用位置正解算法,得到机器人的精确位姿。该方法继承了立体视觉位姿检测方法能够实现对多自由度运动的动态检测的优点,又提高了检测精度。(2)在监控计算机上建立虚拟机器人。以VC++和Open Inventor为开发平台,先用专业三维建模软件PRO/E构建了并联机器人的三维模型,再将模型数据导入开发平台中,最后搭建虚拟机器人的场景数据库。该方法比传统的用OpenGL的方法建模速度快,适合于面向对象的系统开发。(3)研究了利用Open Inventor进行虚拟机器人运动控制的机制。在虚拟机器人场景数据库的根节点下设置一个my Communication类节点,用它来实时地接收最新的位姿信息；在虚拟机器人的形体节点所对应的属性节点下增加一个平动属性节点、三个转动属性节点来进行多自由度虚拟运动的控制。传感器类是Open Inventor的一个组件,它能够实时地检测节点的变化。myCommunication的参数变化被传感器检测后,传感器调用自定义函数来设置相应的平动或者转动节点,经过SoGLRenderAction类渲染就实现了几乎同步的运动。(4)研究了基于网络延迟对数正态分布的概率时钟同步算法和基于WinSock的系统通信方法,用以实现监控系统中不同PC间的时钟同步与通信。(5)设计了监控系统的框架架构,并进行了精确位姿检测和虚拟运动同步的具体实现的研究,设计了相关的监控界面。试验结果表明,本课题提出的方法具有一定可行性,有较好的位姿检测精度和虚拟同步运动效果。