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，提高其強度和直線度。

上下料桁架機械手通過驅(qū)動部分來產(chǎn)生動力，因此驅(qū)動部分也是它的動力源，通常有液壓、氣壓、電力以及機械式驅(qū)動四種不同的驅(qū)動形式。其中，液壓驅(qū)動系統(tǒng)是由油缸、閥、油閥和油箱等組成；氣壓驅(qū)動系統(tǒng)是由氣缸、氣閥、空壓機（或由空氣壓縮機站直接提供）和儲氣罐等組成；電機驅(qū)動系統(tǒng)是由一些電動機組成。