传统的正交坐标测量机以其成熟的技术与强大的功能而享有“测量中心”的称谓，随着科技的发展，特别是坐标测量技术的不断成熟和大型工程测量实践的需要，对非正交坐标测量机的研究也越来越多，其应用也越来越广泛。　　 本课题研究了一种新型坐标测量机一一平行双关节坐标测量机，该测量机具有高精度、低成本、操作简单、灵活轻便等优点，并可用于现场测量，且可以方便地解决传统正交坐标测量机难以解决的问题。填补该产品的国内空白，打破国外产品垄断的格局，降低我国先进制造业的检测成本。本项目拟研究的平行双关节坐标测量机采用超轻高强度材料做机身，3D位置测量采用高精度长光栅和圆光栅编码器，测头采用高精度模拟测头。系统的最佳测量范围为：X×Y×Z∶300×300×250mm，整机测量不确定度为5um。　　 本文在平行双关节坐标测量机机械结构设计的基础上，提出了极坐标方法和D-H方法，对比二者，最后选取用D-H方法建立了平行双关节坐标测量机的测量模型，进而得到整个系统的测量方程，并在此基础上分析了整个系统的误差源，在全面误差分析的基础上，推导测量机测头位置系统误差与随机误差的表达式。研究杆件长度、角度编码器的零位误差、Z轴变形、测杆变形以及3D扫描测头测得的三维信号在测量模型中的具体表现形式。进而达到整个模型的优化设计。