雕刻機器人運用多軸聯動控制、軌跡插補、離線編程等機器人相關技術，并采用了PCNC硬件結構和控制軟件，可應用于模具（如輪胎模具）圖文雕刻及廣告標志、工藝美術制作。雕刻機器人作為能夠實現雕刻全自動化的產品，在雕刻速度、精準程度、精細程度等方面均有更好的表現，能方便快捷地在各種材質上雕刻出逼真、精致、耐久的二維圖形及三維立體浮雕。 例如玻璃雕刻機器人是應用于玻璃深加工行業的CAD/CAM一體化產品。
機器人雕刻系統構成
機器人雕刻系統由工業機器人、電動主軸、刀架、機器人行走導軌、控制柜等組成，通過自動化系統集成，使機器人成為多軸加工單元。該系統除具備五軸加工中心一些特點外，更可適應多種異型材料、非標準件的立體銑削加工，適合多種軟金屬軟材料，如鋁、塑料、木料、玻璃行業，碳化纖維、復合材料等大型、復雜工件的高速銑削、鉆削、雕刻加工。
電動銑削主軸安裝在機器人的手腕部分（第6軸法蘭盤），通過快速換裝工具可實現刀具的自動快換。機器人的動作運行由計算機系統控制，而通過與切削編程軟件的互通鏈接，銑削軟件可以直接從CAD/CAM程序中讀取G代碼，使機器人具有多軸加工中心一樣的工作性能，從而實現虛擬制造。
機器人力控軟件包括力和扭矩傳感器，被安裝在機器人的肘節內，可以使機器人切削單元具有感知能力，根據工件表面的不一致和不完整性，自動調節所應用的扭矩和力，提高工效，避免刀具和工件損壞。
雕刻機器人有很多手工雕刻無法比擬的優勢，如機器雕刻沒有人工成本，手工雕刻成本非常高，尤其是大師級雕件，價格就遠遠高于機雕件；雕刻機器人工作空間更大，能夠雕刻更為復雜的工藝品。
雕刻機器人根據不同材質，采用不同加工工藝，能夠輕松靈活變換，達到需求。雕刻機器人電腦雕刻系統集掃描、編輯、排版、雕刻諸功能于一體，是CAD/CAM一體化的典型產品，能方便快捷地在各種材質上雕刻出逼真、精致、耐久的二維圖形及三維立體浮雕。