關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測量儀，通常簡稱為“關(guān)節(jié)臂”或“測量臂”，是一種便攜式的、高精度的三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)。它模仿了人類手臂的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過在不同位置安裝旋轉(zhuǎn)編碼器來獲取空間點(diǎn)的坐標(biāo)。
關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測量儀組成，工作時由1—固定平臺、2—磁性表座(或吸盤、三腳架)、3—測量機(jī)主機(jī)、4—電腦及軟件、5—測頭幾部分組成。測量時必須穩(wěn)定固定在平臺上(不要求水平但要求整個測量過程保持測量機(jī)及被測工件的相對位置穩(wěn)定)，測量機(jī)主機(jī)通過吸盤或螺釘固定，便攜式計算機(jī)通過USB信號線連接主機(jī)，軟件完成測量數(shù)據(jù)采集和處理并生產(chǎn)測量報告。
量機(jī)由三根剛體臂、六個活動關(guān)節(jié)和一個測頭組成。三根臂相互連接，其中一個為固定臂，它安裝在任意基座上，以支撐測量機(jī)所有部件，另外兩個活動臂可運(yùn)動于空間任意位置，以適應(yīng)測量需要，其中一個為中間臂，一個為末端臂并在此尾端安裝測頭。第一根固定臂與第二根中間臂之間、第二根與第三根末端臂之間、第三根與接觸測頭之間均為關(guān)節(jié)式連接，可作空間回轉(zhuǎn)，而每個活動關(guān)節(jié)裝有相互垂直的回轉(zhuǎn)角傳感器，可測量各個臂和測頭在空間的位置。每個關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)中心和相應(yīng)的活動臂構(gòu)成一個極坐標(biāo)系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)角即極角由傳感器測量，而活動臂兩端關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)中心距離為極坐標(biāo)的極徑長度，可見該測量系統(tǒng)是由三個串連的極坐標(biāo)系統(tǒng)組成，當(dāng)測頭與被測件接觸時，測量系統(tǒng)可給出測頭在空間的三維位置信息，測頭與被測件在不同部位接觸時，根據(jù)所建立的測量數(shù)學(xué)模型，由計算機(jī)給出被測參數(shù)實(shí)際值。
核心原理： 它的工作原理類似于人的手臂。每個關(guān)節(jié)處都裝有一個高精度的角度編碼器。當(dāng)測頭(相當(dāng)于指尖)接觸到工件表面時，系統(tǒng)會實(shí)時讀取所有關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，結(jié)合已知的臂桿長度，通過數(shù)學(xué)算法(坐標(biāo)變換)計算出測頭所在點(diǎn)的精確三維坐標(biāo)(X, Y, Z)。
典型應(yīng)用領(lǐng)域：
汽車制造：在線檢測白車身、分總成、檢具、夾具。
航空航天：測量飛機(jī)零部件、工裝、復(fù)合材料構(gòu)件。
模具行業(yè)：模具檢測與調(diào)試，逆向工程抄數(shù)。
重工業(yè)與能源：大型鑄鍛件、風(fēng)電葉片、發(fā)電機(jī)部件的檢測。
教育與科研：作為教學(xué)工具和科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
文物修復(fù)與考古：非接觸式掃描，用于文物數(shù)字化存檔和虛擬修復(fù)。
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