În acest capitol analizăm câteva dintre instrumentele și criteriile utilizate în proiectarea mecanică și evaluarea performanței roboților. Accentul nostru este pus pe roboții care sunt (a) destinați în principal sarcinilor de manipulare și (b) construiți cu unul sau mai multe lanțuri cinematice seriale. Cinematica roboților paraleli este abordată în detaliu în Cap. 18; elastostatica lor face obiectul Sect. 16.5.1. Roboții cu roți, roboții pășitori, mâinile cu mai multe degete și roboții destinați aplicațiilor în aer liber, adică cei care cuprind ceea ce este cunoscut sub numele de robotică de teren, sunt studiati în propriile capitole; aici oferim o imagine de ansamblu asupra claselor principale ale acestor roboți în ceea ce privește proiectarea.

Cea mai evidentă aplicare a criteriilor și instrumentelor descrise în acest capitol este în proiectarea mecanică a unui robot. Proiectarea robotului diferă de proiectarea utilajelor cu 1 grad de libertate (DOF) prin aceea că acestea din urmă sunt destinate unei sarcini specifice, de exemplu, ridicarea unei piese de prelucrat de pe un transportor cu bandă și plasarea acesteia în magazie. Mai mult, transportorul este sincronizat cu utilajul de manipulare, iar magazia este staționară, cu locații bine definite, unde urmează să fie amplasată fiecare piesă de prelucrat. Roboții de manipulare, în schimb, nu sunt destinați unei sarcini specifice, ci mai degrabă unei familii de sarcini care se încadrează într-o clasă de mișcări ale piesei de prelucrat, de exemplu, mișcări plane, sferice, de translație sau produse de sisteme de asamblare cu conformitate selectivă tip braț robot (SCARA), cunoscut și sub denumirea de deplasări Schönflies [16.1]. Provocarea cu care se confruntă proiectanții de roboți este, prin urmare, una de incertitudine în sarcina specifică pe care robotul va trebui să o execute. Au fost concepute criterii de proiectare pentru a ajuta proiectantul să facă față incertitudinii, așa cum se discută aici.