机械手的手臂运动形式有所不同，一般情况下机械手可以分为:直角坐标式、多关节式、圆柱坐标式、极（球）坐标式四种形式。
1.直角坐标式就是机械手在直角坐标系的三个坐标轴方向作直线移动，即机械手的前后移动、上下升降、左右移动。直角坐标机器人可达到很高的位置精度（μm级）。针对不同的应用场合，对直角坐标机器人有不同的设计要求，比如根据对精度、速度的要求选择不同的传动方式，根据特定的工艺要求为末端工作头选择不同的夹持设备（夹具、爪手、安装架等），以及对于示教编程，坐标定位、视觉识别等工作模式的设计选择等，从而使之能满足于不同领域、不同工况的应用要求。
直坐标机械手
2.多关节式一般就是手臂会分为大臂和小臂两段，大小臂之间由肘关节连接，而大臂与立柱之间又连接成肩关节，再加上手腕与小臂之间的腕关节。但编程和操控必须由供应商通过专业培训才能完成，而且特殊软件需要收费。维护和维修完全受制于人，由于品牌互相不兼容，硬件故障必须由供应商或厂家直接提供，非市场通用产品，费用高昂。
多关节机械手
3.圆柱坐标式这种就是机械手作前后伸缩、上下升降和在水平面内摆的动作。这种机器人构造比较简单，精度还可以，常用于搬运作业。其工作空间是一个圆柱状的空间。
圆柱坐标式机械手
4.极（球）坐标式就是机械手作前后伸缩、上下俯仰和左右摆动的动作。这种机器人结构简单、成本较低，但精度不很高。主要应用于搬运作业。其工作空间是一个类球形的空间。
极（球）坐标式机械手
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