坐标测量机CMM(Coordinate Measuring Machine)是一种集机械、光学、电子、数控技术和计算机技术为一体的大型精密智能化仪器，是现代工业检测、质量控制和制造技术中不可缺少的重要测量设备。本文将坐标测量分为平面二坐标和空间三坐标两类进行研究，其中的平面二坐标测量原理已经应用于测量轮对几何参数自动测量装置，而基于并联机构的空间三坐标测量系统有望应用于车间现场的通用三维坐标测量。 论文分析了并联伸缩机构的运动几何关系，针对实际应用给出了机构的有关参数，尤其对平面二坐标测量系统还完成了机械部分的设计与调试。对平面二坐标和空间三坐标两种机构，还分析了各自的机构误差对测量结果的影响，并分别对两种机构建立了各自的误差标定模型，为误差补偿提供了有力的依据，使得执行机构在加工精度要求一般的情况下，能够具有较高的测量精度。 本文主要针对平面二坐标测量系统完成了整个测控系统的设计：采用光栅尺、光电编码器测量可动部件的运动量，分辨率高、误差小；采用细分驱动的步进电机装置，定位精度高、可控性好。 此外，本文还进行了平面二坐标测量系统的测量控制一体化的调试试验：测量系统先自动完成零点标定，然后自动完成轮辋几何参数接触式检测，克服了以往的手动操作所带来的精度不高、效率低等缺点。试验表明：该平面二坐标测量系统可以运用于自动扫描测量轮辋尺寸，并能够满足车辆段轮对收入、支出位和新造车轮尺寸检测的需要。