随着智能制造的发展,工业制造也逐渐向自动化测量制造方向发展。目前常见的关节臂坐标测量机采用操作员拖拽式测量方式,容易引起人工误差。本课题在传统便携式坐标测量机结构的基础上添加控制电机实现自驱动及自动测量,根据规划好的轨迹进行运动,可重复测量过程,同时能够对关节转角进行实时采集和误差补偿。现有测量软件是针对于传统关节臂坐标测量机功能进行的开发,能够实现测量、简单几何拟合等功能,但功能较单一且误差模型不同,已有软件的误差补偿功能不适用于本项目。针对于此,本文自主开发一款满足自驱动关节臂坐标测量机需求的测控系统软件,能够实现自驱动和测量的功能需求,并且基于此款测量机实施误差补偿。本文根据自驱动关节臂坐标测量机的需求进行分析,确定上位机软件需要实现的所有功能。分析各编写软件的优缺点以及为实现所需功能需要用到的工具库,最终确定采用Visual Studio 2015开发平台的MFC设计搭建整体软件框架,包括登录界面和软件整体界面。搭配跨平台应用程序接口Open GL以完善仿真环境的搭建,研究obj文件格式实现模型的导入显示及旋转、缩放和平移等操作,解决读取过程中导出obj格式不具备顶点法向量和纹理法向量造成的模型轮廓不清晰及导入模型边缘锯齿化等问题。利用射线拾取技术精确抓取导入工件的待测坐标点并显示在软件窗口中。为能够将抓取的坐标点代入MATLAB环境已编写好的反解和轨迹规划算法中,需要实现MFC和MATLAB的联合编程。针对本文所涉及测量机的测控系统硬件平台,选用socket类进行UDP以太网通信。根据硬件平台设定的通信协议格式,将软件控件中输入的关节转角参数和运动参数从十进制CString类型数据转化为十六进制char*类型数据并封装到通信协议,传输至下位机控制器系统中,实现上位机控制下位机电机转动,驱动关节臂进行目标点测量。下位机系统采集到的测量数据反馈至上位机,根据通信协议格式将需要数据从中提取出,经过数据格式转化最终显示在交互界面。采集得到的数据选取SQL Server数据库进行存储、查询、插入、删除等数据管理,为后续数据补偿打下基础。最后利用设计安装的测量机、测控系统、PC机对上位机软件各功能进行实验测试,实验表明,整体软件框架可行,模型导入、坐标点拾取、定位测量、参数显示及通信等各功能均可实现,较好完成预取规划,为后续工作打下坚实的基础。