机械手臂是一种经过编程的机器，可以快速、高效、极其精确地执行特定任务或工作。它们一般由电机驱动，最常用于长时间快速、稳定地执行繁重和/或高度重复的程序，在工业生产、制造、机械加工和装配领域尤为重要。
典型的工业机械臂包括一系列关节、铰接装置和机械手，它们共同作用，与人类手臂的运动和功能非常相似（至少从纯机械的角度来看是如此）。可编程机械臂本身可以是一个完整的机器，也可以作为一个更大、更复杂的设备中的单个机器人部件。
如今在无数行业和工作场所应用的许多小型机械臂都安装在工作台上，并由电子设备控制。较大型的机械臂可能安装在地面上，但无论哪种，它们都采用坚固耐用的金属（通常为钢或铸铁）制成，多数具有 4-6 个关节。同样，从机械的角度来看，机械臂上的关键关节在设计上与人类的主要关节非常相似，包括肩部、肘部、前臂和腕部。
当今市场上有许多不同类型的机械臂，每种机械臂都具有重要的核心能力和功能，使各种特定类型的机械臂特别适合特定的角色或工业环境。大多数机械臂最多有六个关节，连接七个部分，其中大部分或全部由各种形式的步进电机驱动，并由计算机控制。这样，机械臂的 "手 "或末端效应器部分就能实现令人难以置信的精确定位，在大多数工业用途中，末端效应器通常是某种专用工具或附件，设计用于执行高度特定的动作或一系列可重复的衔接动作。
在大多数情况下，不同种类机械臂之间的主要区别在于其关节的铰接设计方式，以及随后能够执行的运动范围和功能，还有其支撑框架的类型以及安装和操作所需的占地面积。
在本节中，我们将探讨全球各行各业最常用的几种可编程机械臂。
笛卡尔机械臂（通常称为直线机械臂或龙门机械臂）是以笛卡尔坐标系命名的，笛卡尔坐标系由勒内-笛卡尔（René Descartes）于 17 世纪提出，是一种通过代数方程将几何曲线映射到图形上的方法。
听起来非常复杂，但在日常工作中，我们大多数人实际上都非常熟悉：笛卡尔坐标基本上是我们广泛使用的X、Y和（不太常见的）Z轴系统的坐标系，我们几乎总是看到这些坐标系映射在任何典型的图上。
就机械臂而言，机电一体化笛卡尔或龙门机器人通常由三个关节组成，使用这些 X、Y 和 Z 坐标进行编程，以指定沿这三个轴在三个维度上的线性运动。腕关节通常提供进一步的旋转功能。
直角坐标机械臂使用各种电机和线性致动器将工具或附件定位在三维空间中的某个位置，并通过一系列线性运动在不同位置之间进行切换。它们可以水平、垂直或架空安装，广泛应用于各种应用中，如加工零件或在传送带旁拾取和放置。
与上述笛卡尔机械臂不同，圆柱形机械臂的轴构成圆柱坐标系，简言之，其程序运动在圆柱形空间内进行（上下左右）。这种机械臂通常用于装配操作、点焊和机床搬运，其中的旋转和棱柱关节可实现旋转和线性运动。
与上述圆柱形机械臂一样，极地或球形机器人也是在球形 "工作包络 "或潜在运动区域内工作的机器人。这是通过一个组合旋转关节、两个旋转关节和一个线性关节实现的。极坐标机械臂通过一个扭转关节与其基座相连，随后可进入球形工作空间，从而可发挥与圆柱形机械臂类似的作用--搬运机床、点焊、压铸和弧焊。
SCARA 机械手臂最广泛地应用于装配和拾放应用。SCARA 是 Selective Compliance Assembly Robot Arm（有时也称为 Selective Compliance Articulated Robot Arm）的缩写，指的是它们能够在某些轴上容忍有限程度的 "顺应性"，即机器人技术中的灵活性，而在其他轴上则保持刚性。
SCARA 机械臂可能是您在想象高科技生产线时会想到的典型类型，其选择性顺应能力使其成为这些用途的理想选择。对于某些装配和放置任务，在特定方向上具有一定程度的可承受柔性而在其他方向上不具有这种柔性是非常有利的，这样就可以将部件插入狭小的空间，而不会捆绑或损坏任何部件。
