機械手臂是一種帶有關節的機械手臂，其關節可以模擬人類手臂的運動。它由底座、節段和末端執行器組成。關節可以旋轉或滑動，從而將末端執行器定位在空間中。大多數工業機械手臂有六個關節，使其能夠靈活地到達工作空間內的任何位置並調整方向。

第一台工業機械手臂－Unimate，於1961年安裝在通用汽車公司。它只有一條機械臂，功能單一：搬運熾熱的金屬零件。如今，機械手臂可以進行焊接、噴漆、組裝和檢測等工作。它們的種類繁多，從組裝手錶的小型機械臂到移動汽車車身的大型機械臂，應有盡有。協作式機械手臂無需防護籠即可與人類並肩工作。

機械手臂配置

• 鉸接式：旋轉關節，類似人類，最常見。
• SCARA：水平臂，快速組裝。
• Delta：平行連結、高速、拾取放置。
• 笛卡爾座標系：線性座標軸，簡單，數控上下料。
• 協作型：輕巧、受力有限、對人體安全。

機械手臂的性能由其臂展、有效載荷、速度和重複精度決定。臂展決定其工作範圍，有效載荷決定其能夠舉起的物體，速度決定循環時間，重複精度決定精度。沒有哪一款機械手臂能夠同時兼顧這四方面。臂展長的大型機械手臂速度較慢，精度也較低；而小型機械臂速度快、精度高，但舉起物體的重量有限。選擇合適的機械手臂意味著根據任務需求來匹配其規格。機械手臂是機器人最容易辨認的零件，也是迄今為止用途最廣泛的機器之一。更換末端執行器後，同一機械手臂即可完成焊接、噴漆或採摘水果等任務。