自動上下料機械手控制的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度、加減速度等。
自動上下料機械手的控制分為點位控制和連續軌跡控制兩種。 控制系統可根據動作的要求，設計采用數字順序控制。 它首先要編制程序加以存儲，然后再根據規定的程序，控制自動上下料機械手進行工作程序的存儲方式有分離存儲和集中存儲兩種。
分離存儲是將各種控制因素的信息分別存儲于兩種以上的存儲裝置中，如順序信息存儲于插銷板、凸輪轉鼓、穿孔帶內； 位置信息存儲于時間繼電器、定速回轉鼓等； 集中存儲是將各種控制因素的信息全部存儲于一種存儲裝置內，如磁帶、磁鼓等。 這種方式適用于順序、位置、時間、速度等必須同時控制的場合，即連續控制的情況下使用。
其中插銷板使用于需要迅速改變程序的場合。 換一種程序只需抽換一種插銷板即可可，而同一插件又可以反復使用； 穿孔帶容納的程序長度可不受限制，但如果發生錯誤時就要全部更換； 穿孔卡的信息容量有限，但便于更換、保存，可重復使用； 磁蕊和磁鼓僅適用于存儲容量較大的場合。 至于選擇哪一種控制元件，則根據動作的復雜程序和精確程序來確定。 對動作復雜的自動上下料機械手，采用示教再現型控制系統。
更復雜的
自動上下料機械手采用數字控制系統、小型計算機或微處理機控制的系統。 控制系統以插銷板用到的最多，其次是凸輪轉鼓。 它裝有許多凸輪，每一個凸輪分配給一個運動軸，轉鼓運動一周便完成一個循環。
