桁架机械手是一种行走于桁架上的直角坐标式机械手，桁架机械手一般为X、Y、Z三轴，加持转塔式手爪，替代人工实现的上下料、码垛动作。
桁架机械手是一种运送工具，越来越得到广泛的应用。目前，国内外主流的柔性自动化物流体系主要有由桁架机械手运送工件组成的全自动生产体系和由机器人进行上下料组成自动生产线两种方法。在工业兴旺的欧美日等国，由高速加工中心和桁架机械手组成的灵敏柔性生产体系已经是主流产品，桁架机械手在高空中运送零件，直接把被加工零件从一台机床运送到另一台机床上，桁架机械手兼有工序间运送和主动上下料及物料反转等辅佐功用。因为它运送方便、、柔性， 结构相对简捷，便于组合。因而，被机床制造商所器重。
桁架机械手由主体、驱动体系和操控体系三部分组成。按机器人结构分类为直角坐标型，机械手沿二维直角坐标系移动。主体部分一般选用龙门式结构，由y向横梁与导轨、z向滑枕、十字滑座、立柱、过渡衔接板和基座等部分组成，z向的直线运动皆为沟通伺服电动机经过减速机驱动齿轮与y向横梁、z向滑枕上固定的齿条作滚动，驱动移动部件沿导轨快速运动。移动部件为质量较轻的十字滑座和z向滑枕，滑枕选用由铝合金拉制的型材。横梁选用方钢型材，在横梁上设备有导轨和齿条，经过滚轮与导轨接触，整个机械手都悬挂在其上。