本文以坐标测量的基本理论为基础，将先进的计算机控制技术利激光非接触传感技术相结合，提出了具有五自由度关节机构的激光非接触测量系统的研究方案。作者根据测量系统的参数设计，确定了各运动轴的机械结构和布局方式，并通过对机构参数的分析仿真，进一步验证了方案的可行性。控制系统采用当代先进的DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理)为核心的多轴运动控制器，实现了对各个坐标轴的联动控制。使用C++语言编制了专用的测量软件。 作者对多种非接触测量传感器进行了分析和比较：通过对日本KEYENCE公司的LK081CCD激光位移传感器进行大量实验，应用MATLAB软件对其实验数据进行分析和处理，确定了满足本测量系统要求的传感器型号和最佳测量范围。论文中还详细论述了数据采集系统的电路设计，并给出了数据采集的软件流程及程序。 本课题将理论研究与实际开发有机地结合起来。从机构选择、测量传感器确定、电路设计、软件编程到对球壳类零件进行实际测量，最终得到了较为理想的实验结果。论文中对测量系统在研制和调试过程中出现的一些问题和解决方案也进行了讨论。本课题的研究将为非正交坐标系下的非接触测量系统研制与开发起到一定的借鉴作用。