廣義上的焊接機器人機構(gòu)一般可以視為一種桿件機構(gòu)，包含手臂、手腕、手爪和行走機構(gòu)等部分。對于焊接機器人而言，其本體結(jié)構(gòu)主要包含手臂和手腕兩部分。

對于自由剛體，其在三維空間中有6個自由度。焊接機器人要完成任一空間作業(yè)，也需要6個自由度才能實現(xiàn)。焊接機器人運動時是由手臂和手腕的運動組合而成的，，通常手臂部分有3個關(guān)節(jié)，用以改變手腕參考點的位置，稱為定位機構(gòu)；手腕部分也由3個關(guān)節(jié)，通常這3個關(guān)節(jié)軸線相交，用來改變末端工具的姿態(tài)，稱為定向機構(gòu)。所以，整個焊接機器人可以看成是定位機構(gòu)連接定向機構(gòu)。

其焊接機器人的手臂是直接進行作業(yè)的部分，其結(jié)構(gòu)在很大程度上將影響機器人的能力。一般來說，手臂由桿件和連接他們的關(guān)節(jié)（運動副）構(gòu)成。一個關(guān)節(jié)有一個或幾個自由度。所謂自由度，是表示機器人運動靈活性的指標(biāo)，意味著獨立的單獨運動的個數(shù)，由驅(qū)動器能產(chǎn)生主動動作的自由度稱為主動自由度，不能產(chǎn)生驅(qū)動力的自由度稱為被動自由度。

桿件和關(guān)節(jié)的構(gòu)成方法大致可分為兩種，從手臂的全貌看，構(gòu)成手臂的桿件和關(guān)節(jié)是串聯(lián)的稱為串聯(lián)桿件機器人或開式鏈機器人，而并聯(lián)連接的則稱為并聯(lián)桿件機器人或閉式鏈機器人。