机械手形式较多，按手臂的坐标形式而言，主要有4种基本形式—直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。

    一、直角坐标式机械手

    直角坐标式机械手是适合于工作位置成行排列或传送带配合使用的一种机械手。它的手臂可以伸缩，左右和上下移动，按直角坐标形式x、y、z 3个方向的直线进行运动。其工作范围可以是1个直线运动、2个直线运动或是3个直线运动。如在x、y、z 3个直线运动方向上各具有A 、B、C 3个回转运动，即构成6个自由度。

    1、直角坐标式机械手的优点

    （1）产量大、节拍短，能满足高速的要求。

    （2）容易与生产线上的传送带和加工装配机械相配合。

    （3）适于装箱类、多工序复杂的工作，定位容易改变。

    （4）定位精度高，可达到±0.5mm以下，载重发生变化时不会影响精度。

    （5）易于实行数控，可于开环或闭环数控机械配合使用。

    2、直角坐标式机械手的缺点

    这种机械手作业范围较小。

    二、圆柱坐标式机械手

    圆柱坐标式机械手是应用最多的一种形式，它适用于搬运和测量工件。具有直观性好、结构简单、本体占用的空间较小的特点。其动作范围可分为：一个旋转运动，一个直线运动加一个不在直线运动所在平面内的旋转运动，两个直线运动加一个旋转运动。

    1、圆柱坐标式机械手的基本动作

    （1）手臂水平回转。

    （2）手臂伸缩。

    （3）手臂上下。

    （4）手臂回转动作。

    （5）手爪夹紧动作。

    2、圆柱坐标式机械手的物特征

    圆柱坐标式机械手的特征是垂直导柱上装有滑动套筒，手臂装在滑动套筒上，手臂可做上下直线运动和在水平面内做圆弧状的左右摆动。

    三、球坐标式机械手

    球坐标式机械手是一种自由度较多、用途较广的机械手。球坐标式机械手的工作范围包括一个旋转运动、两个旋转运动、两个旋转运动加一个直线运动。

    1、球坐标式机械手的基本动作

    （1）手臂上下运动，即俯仰运动。

    （2）手臂左右运动，即回转运动。

    （3）手臂前后运动，即伸缩运动。

    （4）手腕上下弯曲。

    （5）手腕左右摆。

    （6）手腕旋转运动。

    （7）手爪夹紧运动。

    （8）机械手整体移动。

    2、球坐标式机械手的特点

    球坐标式机械手的特点是将手臂装在枢轴上，枢轴又装在叉形架上，能在垂直面内做圆弧状上下俯仰运动，它的臂可做伸缩，横向水平摆动，还可以上下摆动，工作范围和人手的动作类似。能自动选择最合理的动作线路，所以工效高。另外，由于上下摆动，它的相对体积小，而动作范围大。以行程为203mm工作油缸为例，其手臂的上下移动距离就能达到2450mm。若采用圆柱坐标式则其高度就要达到2450mm。

    四、关节式机械手

关节式机械手是一种适用于靠近机体操作的传动形式。它像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空间工作。

    1、关节式机械手的特点

    关节式机械手有大臂与小臂摆动，以及肘关节和肩关节的运动。为具有人手操作的机能，需要研制最合适的结构。关节式机械手的传动机构采用齿轮式、齿条式和摆动式。其传动机构采用哪种形式，主要根据工件的轻重来决定。若按摆动式扭矩来设计，则油缸将加大，而装载油缸的机架也将随之加大。特别是靠近关节式前端关节部分的重量对肩部影响很大。传动机构在承受负荷的同时必须承受自重，因此，传动效率低。如需要大的转动角，则宜采用摆动油缸。