机械原理是机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程,培养学生掌握机构学和机械动力学的基本理论和基本技能。随着计算机技术的发展,众多高校逐渐探索新的方法来改善实验教学环境,虚拟仿真教学就是其中的一种方式。为了提高机械原理的教学效率,本文将增强现实技术（AR）应用于机械原理教学中,支持用户对虚拟物体的交互操作来构建高沉浸感的虚实融合的用户体验,提供一种全新的感官复合效果,通过虚实融合实现自然的人机交互,更能激发学习者的学习兴趣,提供智慧化的学习环境。本文首先研究了在AR场景下虚拟物体模型的建立,由于该模块的着重点在于,如何精准的实现虚实融合,所以详细的阐述了跟踪注册方法,包括图像的识别以及3D注册法。本文所采用的工具包是Vuforia,利用该工具包的原理,构建了基于单目标的AR场景,在此基础上开发了多目标共同协作的AR场景,为后续所开发的系统做了技术支持。接着研究了如何使虚拟物体发生运动仿真,基于机构运动学和动力学的科学知识,创建了物体虚拟仿真运动的AR场景,为了更便捷的人机交互,借助leap motion通过手势控制仿真。进而以机械原理课程中典型的平面四杆机构为例,以课本知识为设计思路,机构分析为指导,在AR场景中进行四杆机构的建模、虚拟仿真以及通过手势控制机构运动。在此基础上,进一步开发AR平面四杆机构教学系统,最终得到了4个模块,涵盖了平面四杆机构课本的所学知识点。最后,根据该教学系统的受众对象,对系统的使用进行了评估。通过在机械原理课堂上师生对该系统的使用情况,以及学生在课后的使用情况进行了深问卷调查,根据反馈结果知道该系统不仅能够增强课堂教学的趣味性与交互性体验,还能够提高学生的实践能力,为学生课后提供了有效的学习工具。