數控機床機器人主要由于手部和運動機構組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型。托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動(擺動)、機械手配件移動或復合運動來實現規定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。
運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是桁架機械手設計的關鍵參數。自由度越多，自動化機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般自動化機械手有2-3個自由度。
在應用機床上下料機械手的時候，可以進行運行設置，一般回原點模式設為8，19，或者11等，具體設置要根據伺服說明書進行設置，可以設置回原點的速度，以及運行的速度，高速運行速度參數，低速運行速度，寸動速度等，根基實際要求進行速度參數的設置。
機床上下料機械手對現實工業生產自動化，推動工業生產的進一步發展起著重要的作用。因而具有強大的自動化化能力受到制造業的廣泛重視和歡迎。此外，它能在高溫、低溫、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染環境條件下進行操作，更現實其優越性，有著廣泛的發展前途。