在工業自動化生產線上，工件經常需要在流水線與機床加工工位之間來回搬運。目前在自動化流水線上實現機床上下料，廣泛採用通用的桁架式上下料機械手。關節式工業機器人載荷大、精度高、動作可程式設計，但是價格比較貴，在搬運路徑較為簡單的情況下使用成本太高。目前，桁架式機械手適應於數控機床加工工位定位精度要求較高，而且搬運動作又較為簡單的環節的上下料機械手。
桁架包括若干支撐立柱，在支撐立柱上設有用於安裝機械手的橫樑，桁架式機械手為三個自由度機械手，桁架機器人包括安裝於橫樑上的水平運動元件及垂直安裝於水平運動元件上的垂直運動元件。垂直運動元件的底部最終連線有定製夾具，水平運動元件和垂直運動元件分別包括用於傳動的齒輪和齒條導軌，齒輪和齒條導軌設計為相互齧合的斜齒。
桁架式機器人的空間運動是用三個相互垂直的直線運動來實現的，由於直線運動易於實現全閉環的位置控制，所以，桁架式機器人有可能達到很高的位置。為了實現一定的運動空間，桁架式機器人的結構尺寸要比其他型別的機器人的結構尺寸大很多。
桁架機械手結構簡單可靠，成本低；齒輪和齒條傳動採用斜齒齧合，增加了機械工作的載荷、提高了運動平穩性。桁架機械手其結構簡單、成本低廉、精度較高，實現將工件在流水線與相應機床加工工位間水平和垂直搬運。
