本文主要探讨了一种基于嵌入式Linux的坐标测量机对凸轮轮廓检测的改进方法，适用于改造老旧的坐标测量机，提高检测效率和精度。该方法涉及硬件系统改造和专用凸轮检测软件包的开发，尤其关注了关键算法的设计。
在硬件改造方面，改造主要集中在坐标数据的采集和测头触发信号的采集。对于光栅信号处理，原有的坐标测量机通过光栅尺产生电流信号，经过电流/电压转换和整形，输出脉冲信号。为了提高分辨力至1微米，文章提出了进一步的信号处理方案，通过增加电路处理，将信号采集到计算机中。此外，测头触发信号的处理也进行了改造，采用运算放大器将TTL电平转换为EIA电平，适应RS232-C标准，确保测头与工件接触时能准确读取数据并触发中断。
软件部分，关键算法包括将笛卡尔坐标系转换为极坐标系，以便于与凸轮设计数据进行比较。误差函数s(θ)定义为测量值与设计值之间的差异，通过最小条件法确定形状误差。建立了目标函数g(x₀, y₀, θ)，该函数与工件坐标系的原点位置(x₀, y₀)和旋转角度θ有关，通过三维优化算法寻找最小化误差的最佳工件坐标系。
该改造方法通过在同一凸轮的重复检测中验证了其有效性，实现了±2tan的重复性，并延长了坐标测量机的使用寿命，具有较高的经济效益。这种方法解决了传统测量方法中建立工件坐标系时间长、只能测量升程及升程误差的问题，能够对凸轮轴的其他参数进行更全面的检测。
关键词：嵌入式Linux、样条函数、坐标测量机、凸轮检测、硬件改造、误差分离、软件包开发。
