提出一种非正交三坐标测量机构方案,即三根伸缩测量杆大约垂向、横向、纵向布置,主测杆的上端用十字铰吊挂于机架,测头安装在其下端;两根辅测杆两端分别用球铰与机架及主测杆芯下端连接.建立了该测量机的模型,给出了由测量杆长度求测点坐标的解析式、测量空间及其数字算例,简要分析了测量机的误差,结果表明,机构对多种制造误差不敏感.给出了采用关节式测头架的测量机的数学模型.