直線模組在自動化行業機械設備上運用是與末端執行工件（工具）一起完成的，這些工件根據承載或抓持的物體的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如托盤、吸附盤、夾持抓握工具等，通過單軸直線模組或多軸模組直角坐標系完成各種諸如位移、往復直線運動和擺動等動作，實現承載或抓持的目標物體的位置移動或姿勢改變。

這種以直線模組搭配工具的組合而成的自動化裝置，可以模仿人類手和臂的某些動作功能，所以又稱之為自動化機械手，被用于按固定程序抓取、分揀、搬運物件等自動化操作作業中。可以代替人的繁重勞動以實現生產的機械化、自動化和智能化，能在危險、有害等復雜或未知環境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、物流、運輸、電子、和科學實驗等行業領域。

以直線模組為代表的運動機構的升降、伸縮、旋轉等運動方式，稱為這些末端執行機械手的自由度 。自由度是自動化機械手設計的關鍵參數，自由度越多，操作靈活性越大，通用性越廣，系統結構也更為復雜。一般專用機械手有2～3個自由度，為了滿足移載或抓取空間中任意位置和方位的物體，機構則會設計6個自由度。

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