工业机器人根据其工作空间的坐标形式可以分为以下几类：
一、直角坐标机器人
直角坐标机器人具备相互垂直的三个直线移动轴，通常为X、Y、Z轴，这三个轴提供了机器人在空间中的三个独立自由度，从而确定其手部的位置。这种机器人的动作空间形如一个长方体。其优点在于结构简单、刚性好，但缺点是在动作范围内需要有沿轴线前后方向的移动空间，因此空间利用率相对较低。
二、柱面坐标系机器人
柱面坐标机器人由旋转基座、垂直移动轴和水平移动轴构成，其坐标系以R（径向长度）、θ（角位置）和Z（垂直位置）来定义。这种机器人具有一个回转和两个平移自由度，动作空间呈圆柱形。R表示机器人手臂的径向伸展，θ表示手臂相对于垂直轴的旋转角度，Z表示手臂在垂直方向的位置。其优点在于结构简单，定位精度高，轨迹求解容易；但动作范围有限，空间利用率不高。
三、球面坐标机器人
球面坐标机器人，又称极坐标型机器人，具有平移、旋转和摆动三个自由度。其坐标系以R（径向长度）、θ（绕支承轴的旋转角）和β（摆动角）来定义，动作空间形成球面的一部分。这种机器人的机械手能够进行前后伸缩、垂直平面摆动以及绕底座的的水平转动。其优点在于结构紧凑，占用空间体积小；但缺点是其在动作精度和工作空间方面可能不如其他类型机器人。
四、多关节型机器人
多关节型机器人由多个旋转和摆动机构组合而成，其结构紧凑，工作空间大，动作类似于人的动作，适用于多种作业，如涂装、装配、焊接等。这类机器人根据摆动方向的不同，可分为垂直多关节机器人和水平多关节机器人。
1. 垂直多关节型机器人
垂直多关节机器人模拟了人手臂的功能，以各相邻运动构件的相对角位移作为坐标系。其坐标以θ（绕底座轴的转角）、α（第二臂的转角）和φ（底座水平线与初始臂的夹角）来定义。这种机器人的动作空间近似为一个球体，其能够到达的区域取决于两个臂的长度比例，因此也被称为多关节球面机器人。其优点是能自由实现三维空间的多种姿势，生成复杂形状的轨迹，动作范围宽；缺点是结构刚度较低，动作位置精度不高。
2. 水平多关节型机器人
水平多关节机器人在结构上具有两个能在水平面内旋转的手臂，自由度可以根据用途选择2到4个。其坐标以ω1、ω2、ω3（各轴的旋转角度）和Z（垂直移动）来定义，动作空间为一圆柱体。其优点是在垂直方向上的刚性好，能方便地实现水平面上的动作，在装配作业中得到广泛应用。详情
