Pengukuran setelah alat inspeksi selesai dibuat merupakan langkah yang rumit. Karena struktur alat inspeksi lebih kompleks dan permukaan 3D memiliki lebih banyak titik pengukuran, pengukuran umumnya dilakukan dengan menggunakan sistem koordinat tiga dimensi meja. Meskipun akurasi sistem koordinat tiga dimensi meja tinggi, pengoperasiannya kurang praktis, terutama untuk inspeksi parsial yang memiliki produk spesifik yang besar dan banyak sudut mati. Kekurangan pengukuran koordinat meja telah muncul. Oleh karena itu, metode pengukuran lain yang dikenal luas adalah alat ukur koordinat lengan artikulasi, yaitu alat ukur yang menyerupai robot.

Sejumlah lengan dengan panjang tetap dihubungkan oleh sambungan yang berputar di sekitar sumbu yang saling tegak lurus, dan perangkat pengukur koordinat dari sistem deteksi dipasang pada poros akhir. Umumnya, jumlah putaran bahu, siku, dan pergelangan tangan diwakili oleh tiga angka yang dipisahkan oleh tanda "-". Konfigurasi 2-2-3 dapat memiliki a0-b0-d0-e0-f0 dan a0-b0-c0-d0-e0-f0-g0. Mesin pengukur lengan artikulasi dengan rotasi sudut, untuk beradaptasi dengan situasi saat ini, jumlah sambungan umumnya kurang dari 7, biasanya untuk pengukuran manual.

Mesin pengukur lengan artikulasi menggantikan referensi panjang dengan referensi sudut, dan menghubungkan beberapa batang dan satu probe secara seri melalui sambungan putar, dan ujung probe bergerak bebas di ruang angkasa, umumnya terdiri dari alas, 6 sambungan, 2 lengan, dan kepala pengukur serta bagian-bagian lainnya. Sistem pengukuran memiliki ruang enam derajat kebebasan, yang dapat dengan mudah mewujudkan pengukuran benda kerja yang kompleks. Mesin pengukur koordinat lengan artikulasi menggunakan sudut rotasi setiap sambungan dan lengan aksi sebagai referensi pengukuran untuk mewujudkan pengukuran koordinat melalui transformasi sistem koordinat. Oleh karena itu, parameter terukur utama dalam sistem akuisisi data adalah sudut setiap sambungan, dan panjang lengan kerja ditentukan oleh kalibrasi struktur mekanis.