关节式坐标测量机是一种常见的三维测量设备,具有测量范围大、灵活性好、便携性高且可用于工业现场测量等优点。在实际测量中发现,使用关节式坐标测量机对尺寸较小的零件进行检测时,只使用了测量机部分测量空间,即关节式坐标测量机的测量空间是冗余的。同时关节式坐标测量机的测量精度受关节数目和串联结构的影响,其关节误差会随杆长逐级放大。因此本论文的研究重点是根据被测零件大小,通过减小关节式坐标测量机的关节自由度数,改变关节式坐标测量机的测量空间,从而提高其测量精度。本论文提出一种变测量空间关节式坐标测量机概念与具体实施方案,通过对不同关节的锁定实现关节式坐标测量机测量空间的改变,从而提高其测量精度。主要研究内容包括:（1）构建变测量空间关节式坐标测量机数学模型。分析变测量空间关节式坐标测量机测量原理,构建运动学模型并对其进行仿真验证。分析变测量空间关节式坐标测量机的误差来源,并构建误差模型。对比分析变测量空间关节式坐标测量机的误差模型与传统关节式坐标测量机的误差模型,为后续研究提供理论基础。（2）构建关节转角误差模型,分析不同关节转角存在误差时,对测量机测量精度的影响。重点分析锁定不同关节后,测量机测量空间和空间测量精度的变化,为选取合适的测量空间提供依据,并针对适用性较高的测量空间提出一种面向常规零件的关节组合选取方法。（3）研究单点标定法和多点标定法对变测量空间关节式坐标测量机测量精度的影响,根据仿真结果选取多点标定法进行后续研究。针对变测量空间关节式坐标测量机设计多点标定仿真方案,仿真对比多点标定后的变测量空间关节式坐标测量机和传统关节式坐标测量机的测量精度。（4）设计实验方案,搭建实验平台,提出两种关节锁定方案并进行选取。对比变测量空间关节式坐标测量机和传统关节式坐标测量机的测量精度,验证变测量空间关节式坐标测量机的有效性和变测量空间方法的可行性。