由于工业机器人在速度、强度、精度及灵活性方面拥有诸多优势，例如可提高质量、降低生产成本，因此被越来越多地用于各类应用中。新一代工业机器人的设计师面临着大量挑战，例如金属切削机器人，受到很大的作用力，不仅要加快操作速度，还要保持定位精度并避免剧烈振动。随着机器人变得越来越轻并且在较高的负载下工作，传统的机器人设计方法（包括采用方程式或软件对运动学及初级动力学进行建模）会丧失其效用，这使得动态因素（例如结构变形和齿轮啮合间隙）在机器人性能方面的重要性与日俱增。