机器人操作臂的工作范围根据工艺要求和操作运动的轨迹来确定。一个操作运动的轨迹往往是几个动作合成的，在确定工作范围时，可将运动轨迹分解成单个动作，由单个动作的行程确定机器人操作臂的行程。为便于调整，可适当加大行程数值。各个动作的行程确定之后，机器人操作臂的工作范围也就定下来了。
机器人操作臂的总动作时间应小于或等于工作节拍。如果两个动作同时进行，要按时间较长的计算。一旦确定了行程和动作时间，其运动速度也就确定下来了。
在医疗行业中，许多疾病都不能只靠口服外敷，只有将直接作用于病灶上或是切除病灶才能达到的效果，现代医疗手段常使用的方法就是手术，然而人体生理组织有许多极为复杂精细而又特别脆弱的地方，人的手动操作精度不足以的处理这些部位的病变，但是这些部位的疾病都是非常危险的，如果不加以干预，后果是非常致命的。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。