论述了坐标测量技术的历史地位和需要解决的问题。讨论了智能三坐标测量机的工作原理和关键技术。分析了柱坐标测量机、球坐标测量机、关节臂测量机、光笔式测量机、三角法测量系统、多边测量系统等非正交三坐标测量系统的特色;论述了非接触测头,特别是共焦式测头在坐标测量中的应用前景。介绍了国内外纳米测量机的研究现状。

本文基于光学三角法测量原理，设计了一种通过改变光平面与成像光轴夹角来实现对视场内被测零件表面扫描的视觉测头。通过紧凑的旋转镜片反射机构驱动光平面在物空间做扫描运动，将全视场自动扫描功能封装在在线结构光视觉测头内部，使扫描成为线结构光视觉测头的一项内置功能。光定位精度实验以及尺寸测量的重复性精度实验均表面这种设计方法的可行性。这种自扫描测头对中、小尺寸零件三维尺寸的快速检测有重大的实用价值。