机械臂的原理称为杠杆原理。
杠杆是在力的作用下，可以绕着固定点转动的硬棒。这个固定点叫做杠杆的支点，使杠杆绕着支点转动的力叫做杠杆的动力，支点到动力作用线的距离为动力臂，阻碍杠杆转动的力叫做阻力，支点到阻力作用线的距离为阻力臂。力臂并不一定是支点到力的作用点的距离，也不一定都在杠杆上。
当杠杆的动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂时，杠杆处于静止或匀速转动的状态，我们称为杠杆平衡原理。
机械臂的工作原理：
一般机构可由电力、液压、气动、人力驱动。机构有螺纹顶紧机构（如台虎钳）、斜锲压紧、
导杆滑块机构（破碎机常用）、利用重力的自锁机构（如抓砖头的）等等。还有简单的：如可用气（液压）缸直接夹紧的。
底座是用来安装和固定机器的。
油箱是装润滑油或液压油循环的。
升降位置检测器，要么是确定物体或机器部件是否位于某几个预定高度位置，
要么是实时检测其高度的。
手臂回转升降机构就是机械臂在升降的同时也可以旋转的
手臂伸缩机构是机械臂伸出和缩回的
伸缩位置检测器作用基本等同于升降位置检测器，只是测量对象换了。
机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作
工具的自动操作装置。
机械手是一种机械手臂，通常是可编程的，与人的手臂有相似的功能；手臂可以是机构的总和，也可以是更复杂的机器人的一部分。这种机械手的连接通过关节连接，允许旋转运动（例如在关节式机器人中）或平移（线性）位移。关节式机器人的工作原理其实非常类似于人类手臂的运动特性，人手是通过关节与骨骼以及肌肉的组合运动，才实现了听从大脑指挥并有条件反射等行为；而关节式机器人就是根据人类的这种特性，再通过人类智慧的“结晶”才成功研制的。
线性机械手或者桁架机械手的工作原理
机械手工作原理图解：
机械手臂是模仿人类手臂动作的机器，它也可以悬挂在桁架上，这种机械手称为桁架机械手。它由多个梁和机械手总成组成，机械手臂的一端悬挂于横向模组上，另一端则有手腕和手指，手腕可以多自由度旋转，手指可以装夹物体，它们都可以被人类直接或远距离控制。然而，桁架机械手只是各种不同机械手臂中的一种。
机械手是伺服电机驱动的三轴桁架机械手，简单解释一下三轴的意思，其实可以简单理解为这台机械手是由三个伺服电机组成的。图中可以明显看到的有两台伺服电机，还有一台伺服电机是控制前后移动的机械手臂部分，在整台机械手的后方，所以图中未能看到。
然后我们来解释一下其余两台伺服电机的作用。横向臂上面的这台伺服电机是控制横向臂上的纵向和横向机械手臂的整体横向移动，可以在横向臂上任何位置精准定位。纵向臂上的伺服电机自然是控制纵向臂的上下移动动作，同时也是抓取物料的关键机械手臂和需要做到最精准的伺服电机的组合。
机械手臂可以像镊子一样简单，也可以像假肢一样复杂。换句话说，如果一个机构能抓住一个物体，抓住一个物体，像手臂一样传递物体，那么它可以被归类为机械手。最近的进展已经带来了未来医学领域的改进，包括假肢和机械手臂。当机械工程师建造复杂的机械手臂时，目标是让手臂完成普通人类无法完成的任务。
