Los manipuladores robóticos son críticos para la automatización industrial, aumentando la productividad, la calidad y la seguridad en diversas aplicaciones de producción. Factores clave como la carga útil, la velocidad, la precisión y el alcance definen el rendimiento del robot. Optimizar estos factores es crucial para las futuras aplicaciones de robots en diversos campos. Aunque los robots articulados de 6 grados de libertad (DoF) son populares debido a sus diversas aplicaciones, esta investigación propone un nuevo diseño de robot de 5 DoF para la automatización industrial, que presenta una combinación de tres juntas prismáticas y dos juntas rotativas (2R), y analiza su espacio de trabajo. El diseño propuesto, tecnológicamente y económicamente eficiente, ofrece control sobre el manipulador robótico para lograr cualquier posición y orientación alcanzable dentro de su espacio de trabajo, reemplazando a los robots tradicionales de 6 DoF. El modelo cinemático integra principios de manipuladores paralelos y seriales, combinando un mecanismo cartesiano con mecanismos rotacionales. Las simulaciones demuestran la flexibilidad del efector final para tareas como soldadura, fabricación aditiva e inspecciones de materiales, logrando la posición y orientación deseadas. La investigación abarca el diseño de actuadores lineales y rotacionales, modelado cinemático, desarrollo de interfaces hombre-máquina (HMI) e integración de aplicaciones de soldadura. El robot desarrollado demuestra un rendimiento superior y facilidad de uso en soldadura. El trabajo experimental valida las trayectorias de juntas optimizadas del diseño, el uso eficiente de energía, la evitación de singularidades, el fácil acceso en áreas de aplicación y la reducción de costos debido a menos actuadores.