Ένα βιομηχανικό ρομπότ αποτελείται κυρίως από πέντε βασικά εξαρτήματα: μηχανικά μέρη, σύστημα μετάδοσης κίνησης, σύστημα ελέγχου, αισθητήρες και τελικό αποτέλεσμα. Ο δομικός του σχεδιασμός είναι εξαιρετικά βιομιμητικός, που μοιάζει με «ηλεκτρομηχανική μορφή ζωής».
Λειτουργικά, είναι σαν ένας έξυπνος ρομποτικός βραχίονας με «σκελετό, μύες, νεύρα και εγκέφαλο», με κάθε μέρος να λειτουργεί συνεργατικά για να εκτελέσει πολύπλοκες εργασίες:
Σύστημα μηχανικής δομής (σκελετός): Αποτελείται από βάση, μέση, βραχίονα, καρπό και τελικό τελεστή, που σχηματίζει έναν μηχανισμό πολλαπλών-βαθμών--ελευθερίας ανοικτής-αλυσίδας.
Βάση: Υποστηρίζει ολόκληρο το ρομπότ και μπορεί να είναι σταθερό ή κινητό.
Βραχίονας: Περιλαμβάνει το άνω μέρος του βραχίονα και το αντιβράχιο, καθορίζοντας το εύρος εργασίας του ρομπότ.
Καρπός: Η πιο περίπλοκη δομή, που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της στάσης του τελικού τελεστή (π.χ. περιστροφή, ταλάντωση).
End Effector: Το "χέρι" που εκτελεί άμεσα την εργασία, όπως μια λαβή, ένας φακός συγκόλλησης ή μια βεντούζα. μπορεί να αντικατασταθεί γρήγορα για να προσαρμοστεί σε διαφορετικές εργασίες.
Σύστημα κίνησης (Μύες): Παρέχει δύναμη σε κάθε άρθρωση. Οι συνηθισμένοι τύποι περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς, υδραυλικούς και πνευματικούς, με τους σερβοκινητήρες AC να είναι επί του παρόντος το κύριο ρεύμα.
Κάθε βαθμός ελευθερίας είναι συνήθως εξοπλισμένος με μια ανεξάρτητη μονάδα μετάδοσης κίνησης.
Η ενίσχυση της ροπής και ο ακριβής έλεγχος επιτυγχάνονται μέσω μειωτών RV (βαρύ φορτίο) και αρμονικών μειωτών (ελαφρύ φορτίο, υψηλή ακρίβεια).
Το σύστημα μετάδοσης κίνησης πρέπει να διαθέτει ταχεία εκκίνηση/διακοπή, υψηλή απόκριση και δυνατότητες ακριβούς τοποθέτησης.