測量機由三根剛體臂、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，以支撐測量機所有部件，另外兩個活動臂可運動于空間任意位置，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。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，由計算機給出被測參數(shù)實際值。