桁架機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。桁架式機械手通過工業(yè)控制器(如：PLC，運動控制，單片機等)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，桁架式機器人有可能達到的位置精度(μm級)。

桁架機械手的結構尺寸要比其他類型的機器人的結構尺寸大得多。桁架式機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，電機驅動器，指示燈等)下達執(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。

桁架機械手采用型材或方鋼做為主框架，鑲嵌直線滑動導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，生產中的盡心竭力，提高其強度和直線度。

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

桁架機器人結構件由鋁型材或方管，矩形管，槽鋼，工字鋼等結構組成，其作用是作為導向件、傳動件等組件的安裝底座，同時也是桁架式機械手負載的主要承擔者。

桁架機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，是上下料機械手中的指揮系統(tǒng)，因為上下料機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行控制。