桁架机器人由以下结构组成：

（1）桁架机器人系统包括：由移动式或固定式的操作机、电源、控制系统以及操作并监控桁架机器人的装置、外部设备或传感器的通讯接口所组成的全自动桁架机器人控制装置（硬件和软）；末端执行器；桁架机器人完成作业所需的外部设备、装置或传感器。所用的外部设备均由桁架机器人的控制系统管理。

（2）手臂和手腕是桁架机器人操作机中的基本部件，它由旋转运动和往复运动的机构组成。其结构形式是多种多样的，但多数桁架机器人的手臂和手腕是由关节和杆件构成的空间机构，一般由3-10个自由度组成，工业全自动桁架机器人一般为3-6个自由度。由于桁架机器人具有多自由度手臂、手腕的机构，使操作运动具有通用性和灵活性，这也是区别于一般自动机的特点。

（3）机器臂的控制：在电动伺服系统中，驱动机械臂各关节的是步进电机或直流伺服电机。步进电机从驱动器得到一系列脉冲信号，每个脉冲信号使步进电机轴产生一定的角位移。一般不需要反馈回路和位置编码器，控制比较简单。采用直流伺服电机的控制系统以测速器和角度编码作为反馈装置，能够地控制机械臂关节轴的运动，它的工作状态平稳，旋转速度可以连续调节，对加速和减速指令都能迅速作出反应。

（4）腕部机构支承桁架机器人手部装置并调整其姿态，一般有2-3个自由度，使位于机械臂末端的手爪产生俯仰摆动和绕自身轴线的转动，这些运动的合成，使桁架机器人的手部相对于操作对象形成灵活的工作姿态。

（5）桁架机器人的手部装置又称末端执行器。根据作业性质不同，机械臂末端的执行器有不同形式。