Der Manipulator besteht hauptsächlich aus drei Teilen: dem Aktuator, dem Antriebsmechanismus und dem Steuersystem. Die Hand ist eine Komponente, die zum Greifen des Werkstücks (oder Werkzeugs) verwendet wird. Es gibt verschiedene Strukturformen je nach Form, Größe, Gewicht, Material und Betriebsanforderungen des gegriffenen Objekts, wie Klemmtyp, Haltetyp und Adsorptionstyp. Der Bewegungsmechanismus ermöglicht es der Hand, verschiedene Drehungen (Schwünge), Bewegungen oder zusammengesetzte Bewegungen auszuführen, um die angegebenen Aktionen auszuführen und die Position und Haltung des gegriffenen Objekts zu ändern. Die unabhängigen Bewegungsmodi des Bewegungsmechanismus, wie Heben, Zurückziehen und Drehen, werden als Freiheitsgrade des Manipulators bezeichnet. Um Objekte an jeder Position und in jeder Ausrichtung im Raum greifen zu können, sind 6 Freiheitsgrade erforderlich. Der Freiheitsgrad ist der Schlüsselparameter des Manipulatordesigns. Je mehr Freiheitsgrade vorhanden sind, desto flexibler ist der Manipulator, desto breiter ist seine Vielseitigkeit und desto komplexer ist seine Struktur. Im Allgemeinen hat ein spezieller Manipulator 2 bis 3 Freiheitsgrade. Das Steuersystem führt bestimmte Aktionen aus, indem es den Motor jedes Freiheitsgrads des Manipulators steuert. Gleichzeitig empfängt es vom Sensor zurückgemeldete Informationen, um eine stabile Regelung zu bilden. Der Kern des Steuerungssystems besteht normalerweise aus einem Mikrocontroller wie einem Single-Chip-Mikrocomputer oder einem DSP, und die gewünschte Funktion wird durch Programmierung realisiert.
