关节臂三坐标测量仪是连接设计数字化与生产现场化的关键桥梁。它将高精度测量从实验室解放出来，直接赋能于生产一线，实现了质量控制的现场化、实时化和可视化，是现代智能制造与数字化工厂中的核心检测设备。
关节臂的每个旋转关节内部都装有高精度的光学角度编码器。当操作员移动测量臂，使末端的测头接触工件时，系统会实时读取所有关节的旋转角度。结合已知的、经过校准的臂杆长度，通过复杂的空间几何算法，即可实时计算出测球中心的精确三维坐标。
便携式三坐标测量仪工作时由1—固定平台、2—磁性表座(或吸盘、三脚架)、3—测量机主机、4—电脑及软件、5—测头几部分组成。测量时必须稳定固定在平台上(不要求水平但要求整个测量过程保持测量机及被测工件的相对位置稳定)，测量机主机通过吸盘或螺钉固定，便携式计算机通过USB信号线连接主机，软件完成测量数据采集和处理并生产测量报告。
量机由三根刚体臂、六个活动关节和一个测头组成。三根臂相互连接，其中一个为固定臂，它安装在任意基座上，以支撑测量机所有部件，另外两个活动臂可运动于空间任意位置，以适应测量需要，其中一个为中间臂，一个为末端臂并在此尾端安装测头。第一根固定臂与第二根中间臂之间、第二根与第三根末端臂之间、第三根与接触测头之间均为关节式连接，可作空间回转，而每个活动关节装有相互垂直的回转角传感器，可测量各个臂和测头在空间的位置。每个关节的回转中心和相应的活动臂构成一个极坐标系统，回转角即极角由传感器测量，而活动臂两端关节回转中心距离为极坐标的极径长度，可见该测量系统是由三个串连的极坐标系统组成，当测头与被测件接触时，测量系统可给出测头在空间的三维位置信息，测头与被测件在不同部位接触时，根据所建立的测量数学模型，由计算机给出被测参数实际值。
主要特点与优势：
1.便携性与灵活性：
这是其最大的优势。可以轻松地搬运到生产车间、装配线甚至户外，对大型工件(如汽车车身、飞机蒙皮、风电叶片、模具)进行在位测量，无需移动工件。
2.大范围的测量能力：
通过简单的“蛙跳”或“转站”功能，配合测量场中的球靶标，可以无限扩大测量范围，测量远超其臂展的物体。
3.操作简单，学习曲线短：
相比编程复杂的传统三坐标，关节臂的操作更直观，像延伸人的手臂，技术人员经过短期培训即可上手。
4.多功能集成：
一台设备集成了接触式测量和非接触式扫描(通过更换测头)，既能进行精确的几何尺寸检测，又能完成复杂的曲面逆向工程。
5.成本效益高：
对于同样测量空间的应用，关节臂的购置成本通常低于大型龙门式三坐标，且不需要昂贵、恒温的计量室环境。
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