为了解决煤炭智能化开采进程中刮板输送机直线度感知手段缺失的关键技术问题，在研究光纤光栅曲率传感原理的基础上，设计并研发了光纤光栅三维曲率传感器。然后基于光纤光栅三维曲率传感器传感获得的正交方向上的离散点曲率信息，采用拟合递推的方法进行了三维算法推导，实现了刮板输送机三维弯曲形态拟合感知与重建。并通过搭建刮板输送机三维弯曲测试试验平台，分别对刮板输送机三维直线状态及三维弯曲状态下感知形态与实际形态的测量效果进行了验证。试验结果表明：在刮板输送机三维弯曲形态布置情况下，实测曲线与感知曲线基本一致，各坐标轴方向误差不大于±15mm，能够满足智能工作面对直线度的检测精度要求。