冗余自由度的机械手在运动控制中能够优化各种性能指标，如：限制关节角度，小化机械手关节角速度、角加速度、关节力矩、能量等。因此，具有运动学冗余自由度的机械手得到了广泛的应用，其中躲避障碍物就是一个非常重要的应用。一般来说，机械手的避障控制主要有两种方法。一种方法是在高层进行路径规划，使机械手末端通过离线路径规划来避障碍物。这种方法能够保证机械手的全局优化，但它却无法实现在线控制。另一
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冗余自由度的
机械手在运动控制中能够优化各种性能指标，如：限制关节角度，小化机械手关节角速度、角加速度、关节力矩、能量等。因此，具有运动学冗余自由度的机械手得到了广泛的应用，其中躲避障碍物就是一个非常重要的应用。一般来说，机械手的避障控制主要有两种方法。一种方法是在高层进行路径规划，使机械手末端通过离线路径规划来避障碍物。这种方法能够保证机械手的全局优化，但它却无法实现在线控制。另一种方法是通过机械手的控制器在线进行避障。对于在线避障的控制，许多学者都提出了自己的方法。许多算法是基于伪逆矩阵法。机械手的避障控制能够使机械手在工作过程中避开障碍物，充分发挥冗余自由度的机械手的优越性能。
机械手应承载能力大、刚性好、自重轻 机械手的刚性直接影响到机械手抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位精度。如刚性差则会引起机械手在垂直平面内的弯曲变形和水平面内侧向扭转变形，机械手就要产生振动，或动作时工件卡死无法工作。为此，机械手一般都采用刚性较好的导向杆来加大机械手的刚度，各支承、连接件的刚性也要有一定的要求，以保证能承受所需要的驱动力。
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等。形式也是多样的，常见的有六种类型：
1、单臂单爪回转式机械手
这种机械手的手臂可以回转不同的角度进行自动换刀，手臂上只有一个夹爪，不论在刀库上或在主轴上，均靠这一个夹爪来装刀及卸刀，因此换刀时间较长。
2、单臂双爪摆动式机械手
这种机械手的手臂上有两个夹爪，两个夹爪有所分工，一个夹爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务，另个夹爪执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务，其换刀时间较上述单爪回转式机械手要少。
3、单臂双爪回转式机械手
这种机械手的手臂两端各有一个夹爪，两个夹爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转180°后，又同时将数控冲床刀具放回刀库及装入主轴。换刀时间较以上两种单臂机械手均短，是的一种形式。
4、双机械手
这种数控转塔冲床机械手相当于两个单臂单爪机械手，相互配合起来进行自动换刀。其中一个机械手从主轴上取下“旧刀”送回刀库；另一个机械手由刀库里取出“新刀”装入机床主轴。
5、双臂往复交叉式机械手
这种梳棉机的两手臂可以往复运动，并交叉成一定的角度。一个手臂从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个手臂由刀库中取出“新刀”装主轴。整个机械手可沿某导轨直线移动或绕某个转轴回转，以实现刀库与主轴间的运刀运动。
6、双臂端面夹紧式机械手
这种机械手只是在夹紧部位上与前几种不同。前几神机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面以抓取刀具，这种机械手则夹紧刀柄的两个端面。
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四五轴伺服机械手的特点是可以通过增加副臂来满足额外的取件需求，如三板模和叠模。四、五轴伺服机械手是三轴伺服机械手功能的补充。也可在四、五轴伺服机械手的主臂上增加伺服轴，以便用于不同角度的旋转。五轴伺服机械手可满足一些复杂的生产要求。
注塑机机械手是一种自动化设备，因其直线运动而被广泛应用于注塑自动化领域。注塑机机械手不仅可以独立完成产品操作，还可以配合工具形成复杂的自动化系统。
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