桁架机械手的桁架包括若干龙门结构的支撑部，在支撑部上设有用于安装机械手的横梁，桁架式机械手为三个自由度机械手，桁架机械手包括安装于横梁上的水平运动组件及垂直安装于水平运动组件上的垂直运动组件，垂直运动组件的底部连接有三爪夹持器，水平运动组件和垂直运动组件分别包括用于传动的齿轮和齿条，齿轮和齿条设为相互啮合的斜齿。

桁架机械手的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，所以，桁架式机械手，有可能达到很高的位置精度。为了实现一定的运动空间，桁架式机器人的结构尺寸要比其他类型的机器人的结构尺寸大得多。桁架式机械手的工作空间一般都是空间长方体。

桁架机械手结构简单可靠，维护保养操作方便，投资成本低；精度较高，采用研磨精密齿轮和齿条传动，增加了机械工作载荷、提高了运行稳定性，保证了精度，适用于加工节拍短、生产批量大的种类工件。