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 1、直角坐標式機械手：手臂在直角坐標系的三個坐標軸方向作直線移動，即手臂的前后伸縮、上下升降和左右移動。這種坐標形式占據空間大而工作范圍卻相對較小、慣性大，它適用于工作位置成直線排列的情況。
 2、圓柱坐標式機械手：手臂作前后伸縮、上下升降和在水平面內擺的動作。與直角坐標式相比，所占空間較小而工作范圍較大，但由于機構結構的關系，高度方向上的低位置受到限制，所以不能抓取地面上的物體，慣性也比較大。這是機械手中應用較廣的一種坐標形式。
 3、極坐標式機械手：手臂作前后伸縮、上下俯仰和左右擺動的動作。其特點是以簡單的機構得到較大的工作范圍，并可抓取地面上的物體。其運動慣性較小，但手臂擺角的誤差通過手臂會引起放大。
 4、多關節式機械手：其手臂分為大臂和小臂兩段，大小臂之間由肘關節連接，而大臂與立柱之間又連接成肩關節，再加上手腕與小臂之間的腕關節，多關節式機械手可以完成近乎人手那樣的動作。多關節式機械手動作靈活，運動慣性小，能抓取緊靠機座的工件，并能繞過障礙物進行工作。多關節式機械手適應性廣，在引人計算機控制后，它的動作控制既可由程序完成，又可通過記憶仿真，是機械手的發展方向。