手臂是工業(yè)機器人的主要執(zhí)行部分，工業(yè)機器人的手臂通常具有2-3個自由度，即伸縮，轉(zhuǎn)動，俯仰或抬起。專用機械手的手臂通常具有1-2個自由度，即伸縮，轉(zhuǎn)動或移動。臂的總重量相對較大，并且力通常更復(fù)雜。在移動時，它直接承受手腕，手和工件（或工具）的靜態(tài)和動態(tài)載荷。特別是在高速移動時，會產(chǎn)生很大的慣性力（或慣性矩），從而造成沖擊并影響定位精度。臂的活動部分的重量直接影響臂結(jié)構(gòu)的剛度和強度。專用機械手的手臂通常直接安裝在主機上，工業(yè)機器人的手臂通常與控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)一起安裝在機身（即底座）上。機身可以固定或行走，可以沿著地面或軌道移動。

手臂的結(jié)構(gòu)必須根據(jù)機器人的運動形式，抓握重量，運動自由度，運動精度和其他因素來確定。同時，設(shè)計必須考慮諸如手臂的力，油（氣）缸和導(dǎo)向裝置的布置以及內(nèi)部管路和手腕的連接形式等因素。因此，設(shè)計手臂時通常應(yīng)注意以下要求。

1、剛性應(yīng)大。為了防止手臂在運動過程中過度變形，應(yīng)該合理選擇手臂的橫截面形狀。工形截面的彎曲剛度通常大于圓形截面的彎曲剛度，并且中空管的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度遠(yuǎn)大于實心軸的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。因此，鋼管通常用作臂桿和導(dǎo)桿，工字鋼和槽鋼用作支撐板。

2、良好的指導(dǎo)。為了防止在手臂直線運動時手臂沿運動軸旋轉(zhuǎn)，有必要設(shè)置導(dǎo)向裝置，或者設(shè)計成正方形或花鍵形的手臂。

3、分重力矩應(yīng)較小。所謂的部分重力力矩是指臂的重量支撐旋轉(zhuǎn)軸而產(chǎn)生的靜態(tài)力矩。為了提高機器人的速度，需要盡可能地減小臂的移動部分的重量，以減小偏置力矩和整個臂相對于旋轉(zhuǎn)軸的慣性矩。

4、運動平穩(wěn)，定位精度高。由于臂的移動速度越高，重量越重，由慣性力引起的定位前的沖擊越大，因此該運動既不穩(wěn)定又定位精度不高。因此，臂的活動部分的重量應(yīng)最小化以使結(jié)構(gòu)緊湊和輕便。同時，應(yīng)采取某種形式的緩沖措施。