多關節機器人類似于人類的手臂，其特點是像人類的手一樣靈活。例如，當遇到障礙物時，多關節機器人可以繞過障礙物來實現目標，因此很難實現一般的極座或圓柱形坐標工業機器人。例如，當需要完成一些特殊的運動（搖曲柄運動）時，多關節機器人也更容易完成。多關節機器人也可以用少的時間從一點移動到另一點，就像手一樣。如果在多關節機器人的手和手腕上安裝了一個觸覺和力傳感器，它可以做更多、更復雜的工作。

為了實現多關節機器人的靈活性，需要解決控制和結構兩大問題。

控制

多關節機器人手臂中的一個關節旋轉一個角度，會使其他關節及其連桿在空間中產生移動。因此，爪子達到了一個新的位置，方向（姿勢）也發生了變化。因此，多關節機器人通常需要由計算機控制。

角度探測器安裝在機器人的每個關節上。已知關節的旋轉角度，需要獲得爪子的空間位置和姿勢的問題被稱為運動控制的分析問題。相反，已知爪子的位置和姿勢，反映每個關節連桿應該旋轉多少角度的問題被稱為運動的綜合問題。這些問題的關鍵是如何使用計算機進行上述變換和計算。

結構

多關節機器人在結構上需要驅動部件，傳感部件小而輕，手臂結構緊湊。