上下料機械手主要由執行機構、驅動機構和控制系統三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。

（1）物料運搬用有限點位控制的程序控制機器人，重負載用液壓驅動，中等載荷可選用電動驅動系統，輕載荷可選用氣動驅動系統。沖壓機器人多用氣動驅動系統。
（2）用于點焊和弧焊及噴涂作業的機械手，要求具有任意點位和軌跡控制功能，需采用伺服驅動系統，需采用液壓驅動或電動驅動系統方能滿足要求。按動力源分為液壓、氣動、電動，也可根據需要三種混合得到復合式驅動系統。