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關節臂測量機是由幾根固定長度的臂通過繞互相垂直軸線轉動的關節互相連接，在最后的轉軸上裝有探測系統的坐標測量裝置。它不是一個直角坐標測量系統，每個臂的轉動軸或者與臂軸線垂直，或者繞臂自身軸線轉動，一般用三個“—”隔開的數來表示肩、肘和腕的轉動自由度。為了適應當前情況，關節數一般小于7，目前一般為手動測量機。

關節臂測量機的工作特點：在檢測空間一固定點坐標時，關節臂式測量機與直角坐標系測量機完全不同，在測頭確定情況下直角坐標測量機各軸的位置X，Y，Z對固定空間點是唯一的，完全確定的。而關節臂測量機各臂對測頭測量一個固定空間點時卻有無窮的組合，即各臂在空間的角度和位置是無窮多、不是唯一的，因而各關節在不同角度位置的誤差極大影響了對同一點的位置檢測誤差。

關節臂測量機

由于關節臂式測量機的各臂長度固定，引起誤差的主要因素在于各轉角的誤差，因此轉角誤差的測量和補償對提高關節臂式測量機的精度至關重要。探測系統（測頭）距各關節的距離不同，根據實驗和理論推導，不同級的轉角誤差對測量結果的影響是不同的，越靠近基座處關節的轉角誤差對測量結果影響越大。由于關節臂測量機是固定于基座上，基座的固定方式及剛性對測量精度及重復性的影響亦不能忽略。

關節臂測量機可能有測量死角或精度特別差的區域，供應商應加以說明。關節臂測量機是便攜式的，工作環境條件變化很大，因此在驗收方法中對環境條件作了特殊說明。一般來說關節臂測量機的精度比傳統的框架式三坐標測量機精度要低，精度一般為10μm級以上，加上只能手動，所以選用時要注意應用場合。