機械手首先是從美國開始研制的。1958年美國聯合控制公司研制出第壹臺機械手。它的結構是:機體上安裝壹個回轉長臂,頂部裝有電磁塊的工件抓放機構,控制系統是示教形的。1962年,美國聯合控制公司在上述方案的基礎上又試制成壹臺數控示教再現型機械手。商名為Unimate(即萬能自動)。運動系統仿照坦克炮塔,臂可以回轉、俯仰、伸縮、用液壓驅動;控制系統用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標通用機械手就是在這個基礎上發展起來的。同年,美國機械制造公司也實驗成功壹種叫Vewrsatran機械手。該機械手的中央立柱可以回轉、升降采用液壓驅動控制系統也是示教再現型。這兩種出現在六十年代初的機械手,是後來國外工業機械手發展的基礎。1978年美國Unimate公司和斯坦福大學,麻省理工學院聯合研制壹種Unimate-Vicarm型工業機械手,裝有小型電子計算機進行控制,用於裝配作業,定位誤差小於±1毫米。聯邦德國KnKa公司還生產壹種點焊機械手,采用關節式結構和程序控制。
目前,機械手大部分還屬於第壹代,主要依靠人工進行控制;改進的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機械手正在加緊研制。它設有微型電子計算控制系統,具有視覺、觸覺能力,甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器,把感覺到的信息反饋,使機械手具有感覺機能。第三代機械手則能獨立完成工作中過程中的任務。它與電子計算機和電視設備保持聯系,並逐步發展成為柔性制造系統FMS和柔性制造單元FMC中的重要壹環節