關節臂測量機是一直新型結構的三坐標測量機，上世紀90年代開始商用、本世紀初進入我國市場。關節臂測量機通常由三段高穩定性材質的臂、連接臂的三個活動關節和測頭組成。其中從底座開始，一端為固定臂，它安于任意基座上支撐測量機所有部件（內有控制電路），另外兩段活動臂可運動于空間任意位置，以適應測量需要，其中一段為中間臂，一個為前臂，前臂末端接第七軸，第七軸可安裝測頭（硬測頭或激光掃描測頭）。臂之間、前臂與末端及測頭之間均為關節式連接，可作空間回轉，而每個活動關節裝有相互垂直的高分辨率回轉角傳感器，可測量各個臂和測頭在空間的位置。

每個關節的回轉中心和相應的活動臂構成一個極坐標系統，回轉角即極角由圓分度傳感器測量，而活動臂兩端關節回轉中心距離為極坐標的極徑長度，故關節臂標測量機系統是由三個串連的極坐標系統組成，當測頭與被測件接觸時（或激光掃描頭掃描測量時），測量系統可給出測頭在空間的三維位置信號，測頭與被測件在不同部位接觸時，根據所建立的測量數學模型，由計算機給出被測參數實際值。

關節臂測量機主機主體材料采用碳素纖維，該材料具有重量輕、強度高、變形小的特點，主要起支撐作用；各關節是由精密制造的回轉軸系構成，每個關節安裝有角度編碼器；數據采集電路固定在儀器底座空間部分，完成角度編碼器的信號采集并處理；數據處理模塊通過USB接口與上位機軟件進行通訊，采樣開關完成對信號的觸發。關節臂系統通常通過磁力底座或螺桿與鐵質平板、三腳架、鑄鐵平臺連接固定，測量時，關節臂系統與被測對象不能有相對移動。

由于關節臂測量機具有高度靈活性，而且臂身采用高穩定性的碳素纖維材料、再加上系統根據環境溫度再進行有效補償，使得關節臂測量機可以在一般環境下使用，被越來越廣泛應用到現場測量（特別是檢具、工裝、生產線調整等，關節臂測量機被廣泛使用），配接三維激光掃描測頭時可以完成三維非接觸式掃描。

關節臂測量機的系統功能

現場測量：可用于車間現場或計量實驗室，在現場進行測量。

重大物體測量：對模具、大型機器、飛機、汽車等大或重的產品的三坐標測量。

在線檢測：傳統設備無法比擬的柔性。

設備檢修：可用于大型設備如飛機、汽車、潛艇、發電機等變形或磨損的檢測。

質量檢測：對產品進行計算機輔助檢測，可及時發現產品與原始設計間的誤差，以便改進產品設計和制造工藝，提高產品質量。

關節臂測量機的適用行業

汽車零配件、模具、鈑金件、塑料制品、運動器材、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速檢測及產品開發。

車身裝配、通用機械裝配等制造質量控制等的三坐標測量及誤差檢測。

古董、藝術品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。

汽車整車現場測量和檢測。

人體形狀測量、骨骼等醫療器材制作、人體外形制作、醫學整容等。