末端執行器作為機器人與環境交互的直接接口，其設計直接決定應用效能。傳統夾爪設計需精確計算夾持力，運用靜力學分析確保可靠抓取而不損傷工件，涉及摩擦系數、夾持點布局與力封閉分析。對于易碎或異形工件，常采用順應性結構或變剛度機構。

柔性抓取是當前主流趨勢。氣動柔性夾具（如美國Robotiq自適應夾爪）利用囊體膨脹均勻包絡物體；基于鉤環、粘附或負壓原理的仿生抓手適用于多品類、弱結構工件。更前沿的則是基于視覺與力覺融合的智能抓取系統，通過實時點云識別與力控實現“感知-決策-調整”的閉環。

在工具型應用中，如焊接、涂膠、拋光，末端執行器集成了工藝設備。設計時需重點考慮工具標定（TCP標定）、管線包管理與力位耦合控制。例如，恒力磨拋需通過主動或被動柔順機構，維持工具與曲面間的法向接觸力恒定。模塊化與快換裝置的設計，則支持機器人在單一工作站內快速切換多種工藝任務，是柔性制造單元（FMC）的核心要素。