平面桁架
组成桁架的杆件的轴线和所受外力都在同一平面上。平面桁架可视为在一个基本的三角形框上添加杆件构成的。每添加两个杆，须形成一个新节点才能使结构的几何形状保持不变。这种能保持几何坚固性的桁架叫作无余杆(或叫无冗杆)桁架。如果只添加杆件而不增加节点，就不能保持桁架的几何坚固性，这种桁架叫作有余杆(或叫有冗杆)桁架。
工程用的桁架节点，一般是具有一定刚性的节点而不是理想的铰接节点，由于节点刚性的影响而出现的杆件弯曲应力和轴向应力称为次应力。计算次应力需考虑杆件轴向变形，可用超静定结构的方法或有限元法求解。
空间桁架由若干个平面桁架所组成，可将荷载分解成与桁架同一平面的分力按平面桁架进行计算，或按空间铰接杆系用有限元法计算。
根据桁架杆件所用的材料和计算所得出的内力，选择合适的截面应能保证桁架的整体刚度和稳定性以及各杆件的强度和局部稳定，以满足使用要求。
桁架机械手下料过程的工作：
完成工件加工后，X轴运动到卡盘的正上方，Z轴向下运动使手爪刚好能抓住工件， 然后给气压使手爪合并抓住工件，卡盘松开，Z轴向上运动到合适的高度，沿X轴方向运动直至Z轴到放料位置，Z轴下降到放料点，张开手爪放料完成后提升Z轴，再转入下一个上料过程。
以上工作安排的路径需要与桁架机械手配套的上下料机构如料盘、卡盘等的位置在同一条直线上，这样才能满足机械臂做X-Z两维运动的要求。如果实际情况较难满足，可以为机械臂再增加一个Y轴，这样数控机械臂就可以进行X-Y-Z三轴三维运动了，灵活度可以大大增强。
桁架包括若干龙门结构的支撑部，在支撑部上设有用于安装机械手的横梁，桁架式机械手为三个自由度机械手，桁架机器人包括安装于横梁上的水平运动组件及垂直安装于水平运动组件上的垂直运动组件，垂直运动组件的底部连接有三爪夹持器，水平运动组件和垂直运动组件分别包括用于传动的齿轮和齿条，齿轮和齿条设为相互啮合的斜齿。
桁架式机器人结构简单可靠，成本低;齿轮和齿条传动采用斜齿啮合，增加了机械工作载荷、提高了运行平稳性。桁架机械手其结构简单、成本低廉、精度较高，实现将工件在流水线与相应机床加工工位间水平和垂直搬运。