机（jī）械手主要由执行（háng）机构、驱动机（jī）构和控制系统三大部分（fèn）组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根（gēn）据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材（cái）料和作业要求而有多种结构（gòu）形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（dòng）（摆动（dòng））、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机（jī）构的升降、伸缩、旋转等独立（lì）运动方（fāng）式，称为机械（xiè）手（shǒu）的自由度 。为了抓取空间（jiān）中任（rèn）意位（wèi）置和（hé）方（fāng）位的物体，需有6个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越多（duō），机械手的灵活性（xìng）越（yuè）大，通用性越广，其结构也（yě）越复杂（zá）。一般专用机械手有2～3个自由度（dù）。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的（de）控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息（xī），形成稳定的闭环控制。控制（zhì）系统的核心通常是（shì）由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程（chéng）实现所要功能。
执行机构
机械手的（de）执行机构（gòu）分为手部、手臂、躯干；
1、手部
手部安装在手臂的前端。手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕（wàn），以转动、伸曲手腕、开闭手指。
机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种（zhǒng）。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头（tóu）以适应操作的（de）需要。所谓没有手指的手部，一般都（dōu）是指（zhǐ）真空吸盘或磁性吸盘。
2、手臂
手臂的作用是引导（dǎo）手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的3个自（zì）由度都（dōu）要精确地（dì）定位。
3、躯干躯干是安（ān）装手臂、动力源和各种执行机构的支架（jià）。
驱动机构
机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机（jī）械（xiè）驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。
1、液压驱动式
液压驱动式机械手通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等（děng）组成驱动系统，由驱动机械手（shǒu）执行机构进行（háng）工作。通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平（píng）稳、耐冲击（jī）、耐震（zhèn）动、防爆性好，但液压元件（jiàn）要（yào）求有较高的制造精度和（hé）密封性能，否则漏油将污染环境。
2、气压驱动式
其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但（dàn）难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。
3、电气驱动式（shì）电力驱动是机械手使用得最多的（de）一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力（lì）较大（关节型的持重已达400kg），信号检测、传动、处理方便，并可（kě）采用多种灵活的控制方（fāng）案。驱动电机一（yī）般采用步进电机，直流伺服电机（AC）为主要的驱动方（fāng）式。由于电机速度高，通常须采用减速机构（如谐（xié）波传动（dòng）、RV摆线针轮传（chuán）动、齿轮传动、螺旋传动和（hé）多杆机构（gòu）等）。有些机械手已开始采用无减（jiǎn）速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动（DD）这既可使机构简化（huà），又可提高控制精度。
4、机械驱动式（shì）
机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动（dòng）作。其特点（diǎn）是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于（yú）调整。
其他还有（yǒu）采用混合（hé）驱动，即液-气或电-液混合驱动。
控制系统
机械手控（kòng）制的要素包括工作顺（shùn）序、到达位置、动作时间、运动速度、加（jiā）减速（sù）度等。机（jī）械（xiè）手的控制分为点位（wèi）控制和连续轨迹控制两种。
控（kòng）制系统可根据动作的要（yào）求，设（shè）计采用数字顺序控制（zhì）。它首先要编（biān）制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制机械手进行（háng）工作程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控（kòng）制因素（sù）的信息分别存储于两种以上的存储装置中，如顺序信息（xī）存（cún）储（chǔ）于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内；位置信息存储（chǔ）于时间继电器、定速回转鼓等；集中存（cún）储是（shì）将各种控制因素的信息全部存储于一种存（cún）储装置内，如磁带、磁鼓等（děng）。这种方式使用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合，即连续控制的情况下使用。
其中插销板使用于需要迅（xùn）速（sù）改变程序的场合。换一种程序只需（xū）抽换一种插销板限可（kě），而同（tóng）一插件又可以反复使用；穿孔带容纳（nà）的程（chéng）序长度可不受限制，但如（rú）果发生错误时就要全部（bù）更换；穿（chuān）孔卡的信息容量有限，但便于更换、保（bǎo）存，可（kě）重复使用；磁蕊和磁鼓仅适用于存储容量较大的场合。至于选择哪一种控制元件，则根据动作的复杂程序和精确程序来确定。
对（duì）动作复杂的机械（xiè）手，采用求（qiú）教再现型控制系统。更复杂的机械手采用数字控制系统（tǒng）、小型计算机或微处理机控制的系统。
控制系统以插销板用的最多，其次是凸轮转鼓。它装有许多（duō）凸轮，每一个凸（tū）轮分配给一个运动轴，转（zhuǎn）鼓运动一周（zhōu）便完成一个循（xún）环（huán）。
