桁架機(jī)械手的空間運動是用三個相互垂直的直線運動來實現(xiàn)的。桁架式機(jī)械手通過工業(yè)控制器(如：PLC，運動控制，單片機(jī)等)實現(xiàn)。由于直線運動易于實現(xiàn)全閉環(huán)的位置控制，所以，桁架式機(jī)器人有可能達(dá)到的位置精度(μm級)。

桁架機(jī)械手的結(jié)構(gòu)尺寸要比其他類型的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得多。桁架式機(jī)器人的工作空間為一空間長方體。通過控制器對各種輸入(各種傳感器，按鈕等)信號的分析處理，做出一定的邏輯判斷后，對各個輸出元件(繼電器，電機(jī)驅(qū)動器，指示燈等)下達(dá)執(zhí)行命令，完成X，Y，Z三軸之間的聯(lián)合運動，以此實現(xiàn)一整套的全自動作業(yè)流程。

桁架機(jī)械手采用型材或方鋼做為主框架，鑲嵌直線滑動導(dǎo)軌和齒輪齒條等組成，作為運動框架和載體的精制型材其截面形狀通過有限元分析法來優(yōu)化，生產(chǎn)中的盡心竭力，提高其強(qiáng)度和直線度。

桁架機(jī)械手廣泛應(yīng)用于數(shù)控車床、加工、磨床、插齒機(jī)、清潔機(jī)等設(shè)備進(jìn)行加工自動化上下料。由多維直線導(dǎo)軌搭建而成.直線導(dǎo)軌由精制鋁型材、齒型帶、直線滑動導(dǎo)軌或齒輪齒條等組成。

桁架機(jī)器人結(jié)構(gòu)件由鋁型材或方管，矩形管，槽鋼，工字鋼等結(jié)構(gòu)組成，其作用是作為導(dǎo)向件、傳動件等組件的安裝底座，同時也是桁架式機(jī)械手負(fù)載的主要承擔(dān)者。

桁架機(jī)械手的控制部分一般包括有程序控制部分與行程檢測反饋部分，是上下料機(jī)械手中的指揮系統(tǒng)，因為上下料機(jī)械手中的每一個程序動作都是由控制部分來指揮執(zhí)行的，包括動作的執(zhí)行順序、動作的起始位置以及時間等，此外，對運行的速度和加速度也能進(jìn)行控制。