מדידה לאחר השלמת שימוש בכלי הבדיקה היא שלב מסורבל. מכיוון שמבנה כלי הבדיקה מורכב יותר והמשטח התלת-ממדי כולל יותר נקודות מדידה, הוא נמדד בדרך כלל באמצעות שלוש קואורדינטות שולחניות. למרות שדיוק שלוש הקואורדינטות השולחניות גבוה, הוא אינו נוח בהפעלה, במיוחד לבדיקה החלקית יש מכפלה סגולית גדולה וזוויות מתות רבות. צצו חסרונות של מדידת קואורדינטות שולחניות. לכן, שיטת מדידה נוספת ידועה לכולם. זהו מכשיר מדידת קואורדינטות בעל זרוע מפרקית, מכשיר מדידה הדומה לרובוט.

מספר זרועות באורך קבוע מחוברות זו לזו באמצעות מפרקים המסתובבים סביב צירים ניצבים זה לזה, ומכשיר מדידת קואורדינטות של מערכת הגילוי מותקן על הציר הסופי. באופן כללי, מספר הסיבובים של הכתפיים, המרפקים ופרקי כפות הידיים מיוצג על ידי שלושה מספרים מופרדים ב- "-". תצורת 2-2-3 יכולה להיות a0-b0-d0-e0-f0 ו- a0-b0-c0-d0-e0 -f0-g0. מכונת המדידה בעלת הזרוע המפרקית עם סיבוב זוויתי, על מנת להתאים למצב הנוכחי, מספר המפרקים הוא בדרך כלל פחות מ-7, בדרך כלל למדידה ידנית.

מכונת מדידת הזרוע המפרקית מחליפה את ייחוס האורך בייחוס זווית, ומחברת מספר מוטות וחיישן אחד בטור דרך מפרק סיבובי, וקצה החיישן נע בחופשיות במרחב, מורכב בדרך כלל מבסיס, 6 מפרקים, 2 זרועות, וראש המדידה וחלקים אחרים מורכבים. למערכת המדידה יש ​​מרחב של שש דרגות חופש, שיכול לממש בקלות את המדידה של חלקי עבודה מורכבים. מכונת מדידת הקואורדינטות של הזרוע המפרקית משתמשת בזווית הסיבוב של כל מפרק וזרוע הפעולה כייחוס מדידה כדי לממש מדידת קואורדינטות על ידי טרנספורמציה של מערכת הקואורדינטות. לכן, הפרמטר הנמדד העיקרי במערכת רכישת הנתונים הוא הפינה של כל מפרק, ואורך הזרוע העובדת נקבע על ידי כיול המבנה המכני.