Segons la seva estructura mecànica i les característiques de moviment, els robots industrials es poden classificar en tres categories: en sèrie, en paral·lel i en sèrie híbrida-paral·lel. Els diferents tipus de robots industrials tenen característiques diferents en termes d'espai de treball, mètodes de moviment i escenaris aplicables.
Els mecanismes en sèrie són mecanismes de cadena oberta que consisteixen en enllaços i articulacions connectades seqüencialment des de la base. Els robots en sèrie típics inclouen robots de coordenades i robots articulats. Els robots de coordenades defineixen el seu espai de treball mitjançant una combinació d'eixos lineals i rotatius, adequats per a operacions precises al llarg de camins fixos; mentre que els robots articulats aconsegueixen operacions de gran-abast i trajectòries complexes mitjançant el moviment flexible de múltiples articulacions, cosa que els fa més adequats per a tasques que requereixen una gran flexibilitat i diversos graus de llibertat.
Els mecanismes paral·lels són mecanismes de bucle-tancat on una plataforma mòbil i una plataforma estacionària estan connectades per almenys dues cadenes cinemàtiques independents i conduïdes en paral·lel. Els robots paral·lels típics inclouen els robots Delta, els robots Stewart i els robots de cinc-barres. Els robots paral·lels tenen una estructura global més complexa que els robots en sèrie, sent els robots Delta els més comuns en aplicacions industrials.
Els robots híbrids en sèrie-paral·lels combinen els avantatges dels robots en sèrie i paral·lels. Combinen orgànicament l'àmplia gamma de moviments dels mecanismes en sèrie amb l'alta precisió i rigidesa dels mecanismes paral·lels, aconseguint una gran flexibilitat, alta precisió i gran capacitat de càrrega en un espai tri-dimensional.
Els diferents tipus estructurals de robots industrials tenen diferents enfocaments en la producció industrial. En aplicacions pràctiques, el tipus adequat se sol seleccionar en funció de les característiques de la tasca, la disposició espacial i els requisits del procés per maximitzar els avantatges d'eficiència i estabilitat dels robots industrials en la producció automatitzada.
