Bộ điều khiển chủ yếu bao gồm ba phần: bộ truyền động, cơ cấu truyền động và hệ thống điều khiển. Bàn tay là bộ phận dùng để nắm phôi (hoặc dụng cụ). Có nhiều dạng cấu trúc khác nhau tùy theo hình dạng, kích thước, trọng lượng, vật liệu và yêu cầu vận hành của vật thể được nắm, chẳng hạn như loại kẹp, loại giữ và loại hấp phụ. Cơ cấu chuyển động cho phép bàn tay thực hiện nhiều vòng quay (quay), chuyển động hoặc chuyển động phức hợp khác nhau để đạt được các hành động đã chỉ định và thay đổi vị trí và tư thế của vật thể được nắm. Các chế độ chuyển động độc lập của cơ cấu chuyển động, chẳng hạn như nâng, thu và quay, được gọi là bậc tự do của bộ điều khiển. Để nắm các vật thể ở bất kỳ vị trí và hướng nào trong không gian, cần có 6 bậc tự do. Bậc tự do là thông số chính của thiết kế bộ điều khiển. Càng nhiều bậc tự do, tính linh hoạt của bộ điều khiển càng lớn, tính linh hoạt càng rộng và cấu trúc của nó càng phức tạp. Nhìn chung, một bộ điều khiển đặc biệt có 2 đến 3 bậc tự do. Hệ thống điều khiển hoàn thành các hành động cụ thể bằng cách điều khiển động cơ của mỗi bậc tự do của bộ điều khiển. Đồng thời, nó nhận thông tin phản hồi từ cảm biến để tạo thành một vòng điều khiển khép kín ổn định. Lõi của hệ thống điều khiển thường bao gồm một bộ vi điều khiển như máy vi tính một chip hoặc dsp và chức năng mong muốn được thực hiện bằng cách lập trình.
