工业机器人按照机械结构可分为多关节机器人、平面多关节（SCARA）机器人、并联机器人、直角坐标机器人、圆柱坐标机器人以及协作机器人。如下图所示：

多关节机器人（Articulated robots）

多关节机器人是应用较为广泛的工业机器人类型之一。它的机械结构类似于人的手臂。臂通过扭转接头连接到底座。连接臂中连杆的旋转关节的数量可以从两个关节到十个关节不等，每个关节提供额外的自由度。接头可以彼此平行或正交。具有六个自由度的关节机器人是较常用的工业机器人，因为其设计提供了非常大的灵活性。关节机器人的主要优势为其可高速进行运作和其占地面积非常小。

平面多关节机器人（SCARA robots）

平面多关节（SCARA）机器人具有圆形工作范围，由两个平行关节组成，可以在选定的平面上提供适应性。旋转轴垂直定位，安装在手臂上的末端执行器水平移动。SCARA机器人专门从事横向运动，主要用于装配应用。与圆柱坐标型和笛卡尔机器人相比，SCARA机器人可以更快地移动并且更容易集成。

并联机器人（Parallel robots）

并联机器人也被称为平行连杆机器人，因为它由和公共底座相连的平行关节连杆组成。由于直接控制末端执行器上的每个关节，末端执行器的定位可以通过其手臂轻松控制，从而实现高速操作。并联机器人有一个圆顶形的工作空间。并联机器人通常用于快速取放或产品转移应用。其主要功能有抓取、包装、码垛和机床上下料等。

直角坐标机器人（Cartesian, gantry, linear robots）

直角坐标机器人也称为直线机器人或龙门机器人，具有矩形结构。这些类型的工业机器人具有三个棱柱形关节，通过在其三个垂直轴（X、Y和Z）上滑动来提供线性运动。他们可能还附有手腕以允许旋转运动。笛卡尔机器人在大多数工业应用中使用，因为它们在配置方面提供了灵活性，使其适合特定的应用需求。笛卡尔机器人可提供高定位精度以及其可承受重型物件。

圆柱坐标机器人（Cylindrical robots）

圆柱坐标型机器人在底座处具有至少一个旋转关节和至少一个连接连杆的棱柱形关节。这些机器人有一个圆柱形工作空间，带有一个枢轴和一个可垂直和滑动的可伸缩臂。因此，圆柱形结构的机器人提供垂直和水平线性运动以及绕垂直轴的旋转运动。手臂末端的紧凑设计使工业机器人能够在不损失速度和可重复性的情况下到达紧凑的工作范围。它主要用于拾取、旋转和放置材料的简单应用。

协作机器人（Cooperative robot）

协作机器人是旨在在共享空间中与人类互动或在附近安全工作的机器人。与传统的工业机器人相反，传统的工业机器人旨在通过与人的接触隔离来确保安全地自主工作。Cobot的安全性可能取决于轻质的结构材料，倒圆的边缘以及速度或力的限制。安全也可能需要传感器和软件来确保良好的协作行为。协作服务机器人可以执行各种功能，其中包括公共场所的信息机器人；在建筑物中运输物料的物流机器人，以检查配备有摄像头和视觉处理技术的机器人，这些机器人可以在多种应用中使用，例如在安全设施的外围巡逻。协作型工业机器人可用于自动化重复的，不符合人体工程学的任务-例如，取放重型零件，机器进给和最终组装。