即由物理运动机构(如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等)驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的。它的主要特征是运动准确可靠，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。它常被用于工作主机的上、下料。
即有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的机械手，因为不需要中间的转换机构，故机械结构相对比较简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用起来更便捷。此类机械手目前还不多，但有发展前途。
随着工业自动化程度的提高，工业现场的很多易燃、易爆等高危及重体力劳动场合必将由机器人所代替。这一方面能减轻工人的劳动，以大幅度的提升劳动生产率。例如，目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往冲压成型这一工序还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。为此，我们把上下料机械手作为我们研究的课题。
工业机械手是能够模仿人手部的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置，在工业上生产中应用的工业机械手简称为“机械手”。在本设计的机械手主要是用来抓取工件，再把工件放到预定的位置，根据机械手的要求，该机械手可采用五自由度。主要是手臂的上下升降运动、回转运动、手腕的回转运动、左右伸缩运动、手部的夹紧和松开。这就是机械手的机械原理。
本文对机械手进行了总体方案设计，确定了机械手的座标型式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，分别设计了机械手的夹持式手部结构和吸附式手部结构;设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩;设计了机械手的手臂结构，设计了手臂伸缩、升降用液压缓冲器和手臂回转用液压缓冲器。
参考《工业机器人》表9-6和表9-7，按照设计的基本要求，本机械手采用的驱动方式为液压驱动。其优点如下：液压技术很成熟，具有动力大、力惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点，适用于承载能力大、惯量大以及在防爆环境中工作的机械手。
控制管理系统是机械手动作的指挥系统，用来控制动作的顺序、位置、时间、速度、加速度等。
本课题将设计出机械手的液压传动系统，包括气动元器件的选取，液动回路的设计，并绘出液动原理图。
机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统、及位置检测装置等组成。如图所示。
是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特征是:介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构相对比较简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。
机械手的每一个运动，都有一个相匹配的一个原动件，当各原动件按一定的规律运动时，机械手各运动部件随之作确定的运动，从而使机械手具有运动和位置的确定性，同时在手臂的升降缸和回转缸上安有位置检测器，保证运动精度。
其特点是工作液压缸容积小、运动速度快、外形整齐、活塞杆直径大、增加手臂刚性。
内部导向，活塞杆直径大、刚度大、传动平稳，花键轴端部的定位装置有必要注意一下，一定要保证手臂安装在正确的初始设计位置上。
经过以上考虑，本设计选择花键套导向的手臂升降机构，使用液压驱动，液压缸选取双作用液压缸。
设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图。利用可编程序控制器对机械手来控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图和梯形图，并编制了可编程序控制器的控制程序。
机械手的组成和分类，机械手的自由度和座标型式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的发展状况。本文简要地介绍了工业机器人的概念，
机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的动力装置，常用的有液压、气压、电力和机械式驱动四种形式
是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主y要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧密相连、动作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。
位置检测装置控制执行机构的运动位置，可随时将执行机构的实际位置反馈给控制管理系统，并与设定的位置做比较，然后经过控制系统来进行调整，使执行机构以一定的精度达到设定的位置，机械手常用的位置检测方式有三种：行程开关式、模拟式和数字式。
机械手以及其手部夹持的工件在空间的位置，由臂部、腕部等组成部件和整机的各自独立运动的合成来确定。如下图所示，机械手完成如下动作：
手臂的伸缩缸安装在两根导向杆之间，由导向杆承受弯曲作用，活塞杆均受拉压，故受力简单传动平稳。