本实用新型公开了一种平面轨迹测量装置，包括内部带有长光栅的测量杆，测量杆的两端分别连接小球Ⅰ、小球Ⅱ；运动接头组件包括用于连接在被测主轴上的磁力座、连接在磁力座下方的磁力接头，磁力接头的底部具有与小球Ⅰ相匹配的球窝；底座组件包括设置在工作台面上的旋转底座、转动连接在旋转底座上的磁力杆、固定套设在磁力杆外的圆光栅，磁力杆的顶部具有与小球Ⅱ相匹配的球窝。本实用新型利用长光栅与圆光栅分别记录测量点的位移值和角度值，不同于球杆仪的一维位移测量，采集的信息更多；将精密小球安装于磁性接头与磁力杆两个重复性接头之间，不同于平面光栅对测量平面的局限性，可实现空间任一平面的平面轨迹测量。