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桁架机械手的结构尺寸要比其他类型的机器人的结构尺寸大得多。桁架式机器人的工作空间为一空间长方体。通过控制器对各种输入(各种传感器，按钮等)信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件(继电器，电机驱动器，指示灯等)下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以此实现一整套的全自动作业流程。
桁架机械手广泛应用于数控车床、加工、磨床、插齿机、清洁机等设备进行加工自动化上下料。由多维直线导轨搭建而成.直线导轨由精制铝型材、齿型带、直线滑动导轨或齿轮齿条等组成。
桁架机械手是工业应用中，能够实现自动控制的、可重复编程、多功能、多自由度、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。
桁架机械手常见应用的有机床上下料机器人、码垛机器人、涂胶(点胶)机器人、检测机器人、打磨抛光机器人、装配机器人、医疗机器人等。好的桁架机械手，发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手
桁架机械手主要由立柱等结构件组成，其作用是将各轴架空至一定高度，多由铝型材或方管、矩形管、圆管等焊接件构成；主要构成有X轴组件、Y轴组件、Z轴组件。
桁架机械手的控制部分一般包括有程序控制部分与行程检测反馈部分，是上下料机械手中的指挥系统，因为上下料机械手中的每一个程序动作都是由控制部分来指挥执行的，包括动作的执行顺序、动作的起始位置以及时间等，此外，对运行的速度和加速度也能进行控制。
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