关节臂三坐标测量仪，通常简称为“关节臂”或“测量臂”，是一种便携式的、高精度的三维坐标测量系统。它模仿了人类手臂的关节结构，通过在不同位置安装旋转编码器来获取空间点的坐标。
关节臂三坐标测量仪组成，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。
核心原理： 它的工作原理类似于人的手臂。每个关节处都装有一个高精度的角度编码器。当测头(相当于指尖)接触到工件表面时，系统会实时读取所有关节的旋转角度，结合已知的臂杆长度，通过数学算法(坐标变换)计算出测头所在点的精确三维坐标(X, Y, Z)。
典型应用领域：
汽车制造：在线检测白车身、分总成、检具、夹具。
航空航天：测量飞机零部件、工装、复合材料构件。
模具行业：模具检测与调试，逆向工程抄数。
重工业与能源：大型铸锻件、风电叶片、发电机部件的检测。
教育与科研：作为教学工具和科研实验设备。
文物修复与考古：非接触式扫描，用于文物数字化存档和虚拟修复。
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