桁架機械手是一種走動于桁架結構上的直角坐標式機械手，桁架機械手一般為X、Y、Z三軸，夾持轉塔式抓手，保持精確的數控機床夾裝和上下料。它的方柱和料倉一般布局于數控機床的上下兩邊，機械手臂在車床主軸上方直上、直下的方法給數控機床開展全自動上下料。
桁架機械手按連機的方法分成單機版桁架機械手、雙連機桁架機械手、多聯機桁架機械手自動生產線等幾類形式；桁架機械手按負載貨量又分成輕型桁架機械手、中重型桁架機械手這二種形式。對于采用哪樣桁架機械手形式，要依據商品的加工工藝和生產時間、商品的外形和總重量及其客戶的具體必須來確定。
桁架機械手的優點：
桁架機械手布局于數控機床的側建筑立面，占有室內空間小，有利于數控機床的換刀、調節，維護保養等實際操作。此外桁架機械手工程造價較低，具備高性價比的優勢。
桁架機械手的不足之處：
桁架機械手的高度和長度，及其機械手臂的運動行程安排一般依據數控機床外觀設計的總寬和高寬比及其數控機床的框架規格量身定做，桁架機械手的這類特點造成 其只適用一種數控機床或是適用尺寸貼近（相距不超過90mm）和框架都基本相同的數控機床。桁架機械手較大 的不足之處就是說實用性較弱。