测量软件，与CNC齿轮加工机床相连，实现了圆柱齿轮、弧锥齿轮的CAD/CAM/CAI的闭环制造。
（3）三维形貌测试技术。这是一类重要的几何量测试技术方法，在模具、逆向工程、质量控制等方面有着广泛应用。形貌测量已经过多年发展，形成了很多应用技术和系统。当前，形貌测量的研究方向是:现场测试并且要使用简便;精度高、速度快;量程扩大，向微纳和超大尺寸两端延伸。
（4）机器人测试技术。机器人是一类具备全部自由度、运动形式灵活、高度柔性的自动化设备。近些年来，机器人技术发展迅速，控制性能、重复定位精度和可靠性都有很大程度提高。目前，工业机器人能够实现0.04 mm的重复定位精度，为机器人用于测量提供了精度保证。以机器人为运动平台，结合精密测量原理的在线精密测量设备，具有高度柔性和灵活的应用形式，展现出良好的应用前景。
4.3计算机视觉测试技术
基于计算机视觉的测试技术是一种将计算机视觉、图像处理和测试技术相结合的光学测试方法，原理上具有非接触、可实时在线、精度高、信息量丰富等优点。与计算机视觉研究的视觉模式识别、视觉理解等内容不同，视觉测试技术重点研究物体的几何尺寸及物体的位置测量，如轿车白车身三维尺寸的测量、模具等三维面形的快速测量、大型工件同轴度测量、共面性测量等。视觉检测技术在目前被认为是实现在线精密测试的一种最有效手段，可以理想地解决多尺寸在线测试问题，通过对生产线中每个加工环节的加工状态、加工产品的每个零部件进行实时检测，提供制造过程生产线状态和产品质量的完整信息。
视觉测试技术在国外发展很快，早在20世纪80年代，美国国家标准局就预计检测任务的90%将由视觉测试系统来完成。目前，国内外利用视觉检测技术研制的仪器与系统已较为普遍，如高速高精度数字化扫描系统、非接触式光学三坐标测量机等先进仪器。
基于计算机视觉测试系统结构。在需要的环境光照条件下，成像设备(CCD、摄像机、图像采集卡等)把被测对象三维场景的图像采集到计算机内部，应用图像处理技术对采集到
的原始图像进行预处理，通过边缘提取和亚像素技术得到所测对象的亚像素级边缘，从图像中提取感兴趣的特征，进行模式识别与分类整理，运用人工智能等方法完成所要求的测试任务。
在视觉测试系统中，图像识别处理技术已经成为测试技术中的重要课题之一。图像识别测量过程包括:图像信息的获取;图像信息的加工处理，特征提取;判断分类与结果输出。 将视觉测试系统与工业机器人相结合并运用于现代制造系统，进行自动控制、零件测试、模式识别等工作是本学科领域研究的热点问题之一，具有视觉功能的智能机器人将得到越来越广泛的应用。针对柔性生产线机械加工工件的种类多、传送不规范、运动速度较快以及现场环境光线多变的特点，采用视觉检测技术获取机械零部件的几何结构信息，开发研制了用于工业机器人的、在运动过程中检测、识别和定位机械零部件的视觉检测系统。该系统可实现对机械零部件的检测、图像信息处理、定位与选取。
4.4三坐标测量机技术及其应用发展
三坐标测量机(CMM)是适应现代制造系统发展趋势的典型代表，是一种在机械制造领域得到广泛使用的几何尺寸数字化检测设备，几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。目前三坐标测量机在技术上新的发展是:
（1）系统集成应用技术。坐标测量机测试软件与CAD/CAM、三维反求系统软件集成，可以把CAD/CAM系统以在线工作方式集成在一起，形成数字制造系统。
（2）误差自补偿技术。先进测试软件系统中包含有系统误差补偿、系统参数识别和优化技术，同时在硬件设计上采用了新的技术，例如，德国Carl Zeiss公司最近开发的CNC小型坐标测量机采用热不灵敏陶瓷技术(Thermally insensitive ceramic technology)和误差自补偿技术，使坐标测量机的测量精度在17.8 ~25.6℃范围不受温度变化的影响。
(3)数据处理技术与软件。坐标测量机软件系统具有测量数据获取、处理、传送以及建立数据库等多项功能，可对测量系统给出的检验数据进行实时分析评估，自动生成各种统计报表。例如，日本Mitutoyo公司研制开发了一种图形显示及绘图程序，用于辅助操作者进
行实际值与要求测量值之间的比较，具有多种输出方式。
(4)非接触式测试探头。基于三角测量原理的非接触激光光学探头应用于CMM上代替接触式探头，通过探头的扫描可以准确获得表面粗糙度信息。
(5)数码柔性坐标测量。传统坐标测量机受运动形式影响，不能应用于现场，数码柔性坐标测量技术充分利用当前高精度数码光学成像技术、图像处理技术与模式识别技术、摄影成像原理，可以在工业现场组建全光学的柔性坐标测量设备，实现空间点坐标的高精度、大范围、快速、非接触测量。
4.5无损检测技术及其在线检测系统
无损检测是利用材料的某些物理量由于有缺陷而发生的变化，测量其变化量，从而判断材料内部是否存在缺陷。目前，常用的无损检测方法主要包括磁粉检测、渗透检测、涡流检测、超声检测、X射线检测等方法。无损检测是工业生产中实现质量控制、节约材料、改进工艺和提高劳动生产率的重要手段，也是设备安全运行的重要检测手段。
针对大型发电设备、重型压力容器等大型设备在制造过程中进行无损检测的需要，在研究大型回转件超声波在线探伤方法、关键实施技术的基础上，开发了一套在加工现场检测大型回转件内部缺陷的数字化超声波检测系统。该系统由超声波发射与接收板卡、在线检测自适应探头夹持装置、缺陷定位子系统、供回油系统、便携式工控计算机及运动小车等组成，具有超声波数据的在线采集、显示、分析处理、数据消噪、数据压缩、数据存储以及回放、缺陷特征提取、缺陷分析、探伤报告打印等功能。
目前，超声检测技术也由以前的模拟检测仪器发展到数字化检测仪器，由以前的依靠经验判断缺陷发展到全自动探伤，并可对缺陷进行定性和定量的分析。国内外超声检测正在向着自动化、数字化和智能化方向发展。
4.6网络化测试技术及其远程无损评判系统实例
网络制造的实质是通过计算机网络进行生产经营业务活动各个环节的合作，以实现企业间的资源共享、优化组合和异地制造，其基础是信息的处理、交换、传送和通讯。这一先进
制造模式使得网络化测试技术与具备网络功能的新型仪器应运而生，为测试与仪器技术带来了前所未有的发展空间和机遇。网络制造和网络测试协同发展是这一高新科技相互结合的关键技术问题，基于Internet的测控系统的一种体系结构方案。
当前，无线传感器网络是学术界和产业界关注的一个重要技术领域。该网络是由部署在工作区域内、具有数据处理和无线通信能力的微小传感器节点，以自组织方式构成的分布式智能化网络系统，通过各类微型传感器协同工作，监测、感知、采集和处理各种监测对象的信息，通过无线通信网络传送到用户终端。将无线传感器网络运用到现代制造系统中，必将促进网络制造模式的进一步发展。
在网络化制造环境下，以先进的智能化检测技术、传输技术、处理评判技术及网络技术支持的计算机集成质量管理系统，能够突破传统质量管理在空间、时间、信息获取能力、处理水平和处理能力等方面上的限制，为实现产品生命周期内质量环节的全过程集成和全面质量管理提供了手段。基于网络的远程智能检测技术为异地领域专家进行远程评判、管理提供了有力条件。智能远程无损评估系统构建在智能检测技术、智能决策技术以及动态网页技术的基础上，可为远程客户提供无损检测知识、检测数据处理与评估、缺陷识别与决策服务。测试技术网络化有利于降低测试系统的成本，实现远距离测控和资源共享。
5 研究与应用展望
制造业的规模和水平是衡量一个国家综合实力和现代化程度的主要标志。为使我国由制造大国转变为制造强国，必须实现从传统制造向现代制造的转变。现代制造中的先进测试控制技术是实现制造过程高附加值和产品高质量的重要保障。总体而言，我国精密测试技术和仪器的现状仍然远远不能满足国内机械装备制造业迅速发展的需求，尤其是在先进测试技术和仪器的基础理论研究、共性关键技术的开发方面与国外工业发达国家相比还有较大的差距。测试技术的研究要紧紧围绕现代制造业的发展需要，不断拓展新的测试原理和测试技术方法，开发先进仪器仪表和系统。就现代机械制造领域而言，以下将是一些值得关注、重点研究和应用的技术发展方向:
（1）新型传感原理的创新和测试传感器的开发，例如，基于MEMS工艺的集成多参数传感器、耐高温压力传感器、微惯性传感器、光纤传感器等。
（2）面向现代制造系统，尤其是高档数控机床加工系统的在线精密测试技术及精度补偿技术、加工测试一体化技术、非接触及数字化测试技术与设备。在微米级和纳米级的测试技术与设备方面，扫描隧道显微镜、扫描探针显微镜和原子力显微镜的应用于原子级的操作、装配和改形等加工处理将是前沿技术问题。
（3)大尺寸、超大尺寸测试技术和仪器系统。代表性研究方向和重要测试问题如:大尺寸、高速跟踪坐标测试系统、激光跟踪干涉三维尺寸测试系统、面向大型尖端装备制造的超精密测试，飞机制造中形状尺寸测试、超大型电站装备和重机装备制造中的超精密测试。 （4）网络化多传感器测试及测试信息融合技术，这是提升测试系统性能的关键技术之一，在计算机网络环境下的系统集成技术直接影响仪器仪表和测试控制科学技术的应用广度和水平。
（5）零废品生产中的测试控制技术。需要重点研究的问题是:工件加工前快速准确地对机床加工设备进行校检的技术方法;生产过程中对工件进行在线测试;从精度理论方面需要研究动态精度理论，包括动态精度的评价技术。通过在线测试数据分析加工和测试过程中误差分布的动态特性，进行加工质量预测，做到质量超前控制。
（6）与国家重大工程相配套的测控仪器及其系统集成技术。需要解决智能化和高精度、高可靠性、大量程等有特殊要求的自动化仪表与系统集成技术。
6 结论
总之，现代制造系统的发展需要先进测试技术的同步支持和协同发展。在面向未来制造系统的测试技术及仪器系统研发中，需要加大科研投入，重视基础研究，产学研合作，紧密联系制造过程的应用需要，促进先进测试测试技术的快速发展，为现代制造的发展发挥更大的作用。
参考文献
[1].谢华锟.CIMT2009展览会量具量仪展品述评[J].世界制造技术与装备市场，2009 (5) 40-44. [2].叶声华.秦树人现代测试计量技术与仪器的发展[J].中国测试,2009,35(2):1-6. [3].顾新建.祁国宁，谭建荣.现代制造系统工程导论[M].杭州:浙江大学出版社,2007. [4].王先逵.现代制造技术及其发展趋向[J].现代制造工程，2008(1):1-8.
[5].吴国庆.土格芳，郭阳宽.现代测控技术及应用[M].北京:电子工业出版社,2007.
[6].国家自然科学基金委员会工程与材料科学部.学科发展战略研究报告:机械与制造科学[R].北京:科学出版社,2006.
[7].吴耀金.张治民.于建民等.先进制造过程的测试技术及其发展趋势[J].锻压装备与制造技术,2006（6): 27-30.
[8].“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项2009年第1批课题申报指南[EB/OL].[2009].http://www.most.gov.cn/tztg/200903/t20090306一7813.htm.
[9].董红磊.精密加工与精密测量技术的发展[J].宇航计测技术,2008,28（6):20-22.
[10].谢华锡.数控刀具制造及切削加工领域中数字化测量技术及量具量仪的发展[J].工具技术,2008,12(42):3-9.
[11].赵秀粉.超声波自动检测关键技术及大型回转件在线检测系统研究[D].成都:四川大学博士学位论文,2008.
[12].严寒冰.面向网络化产品质量管理系统的智能测控与评估技术研究[D].成都:四川大学博士学位论文,2008.