机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，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(摆动)、机械手配件移 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。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，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，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般机械手有2～3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手。按适用范围可分为机械手和通用机械手两种。按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
机械手通常用作注塑机或其他机器的附加装置，如在注塑机自动生产线中的抓取，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
机械手使用频率的提高对工业生产产量的提升立竿见影，在编织袋、膨润土、纺织机械、田园管理机等工业行业中被广泛使用，大大提高了生产效率；很多行业在重组使用机械手以前的年产量仅在几百万吨左右，而使用之后很容易就突破了1000万吨。
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