O manipulador é composto principalmente de três partes: o atuador, o mecanismo de acionamento e o sistema de controle. A mão é um componente usado para agarrar a peça de trabalho (ou ferramenta). Existem várias formas estruturais de acordo com o formato, tamanho, peso, material e requisitos de operação do objeto agarrado, como tipo de fixação, tipo de retenção e tipo de adsorção. O mecanismo de movimento permite que a mão conclua várias rotações (balanços), movimentos ou movimentos compostos para atingir as ações especificadas e alterar a posição e a postura do objeto agarrado. Os modos de movimento independentes do mecanismo de movimento, como levantar, retrair e girar, são chamados de graus de liberdade do manipulador. Para agarrar objetos em qualquer posição e orientação no espaço, são necessários 6 graus de liberdade. O grau de liberdade é o parâmetro-chave do design do manipulador. Quanto mais graus de liberdade, maior a flexibilidade do manipulador, maior a versatilidade e mais complexa sua estrutura. Geralmente, um manipulador especial tem de 2 a 3 graus de liberdade. O sistema de controle completa ações específicas controlando o motor de cada grau de liberdade do manipulador. Ao mesmo tempo, ele recebe informações realimentadas pelo sensor para formar um controle de malha fechada estável. O núcleo do sistema de controle é geralmente composto de um microcontrolador, como um microcomputador de chip único ou um dsp, e a função desejada é realizada por meio de sua programação.
