动力学研究的是物体的运动和受力之间的关系。操作臂动力学有以下两个问题需要解决。动力学正问题：根据关节运动力矩或力，计算操作臂的运动（关节位移、速度和加速度）。

动力学逆问题：已知轨迹运动对应的关节位移、速度和加速度，求出所需要的关节力矩或力。

机器人操作臂是个复杂的动力学系统，由多个连杆和多个关节组成，具有多个输入和多个输出，存在错综复杂的耦合关系和严重的非线性。因此，对于机器人动力学的研究，引起了十分广泛的重视。所采用的方法很多，有拉格朗日方法、牛顿-欧拉方法、高斯法、凯恩方法、旋量对偶数方法等。

研究机器人动力学的目的是多方面的，动力学正问题与操作臂仿真有关，逆问题是为满足实时控制的需要，利用动力学模型，实现最优控制，以期达到良好的动态性能和最优指标。机器人动力学模型主要用于机器人的设计和离线编程。在设计中需根据连杆质量，运动学和动力学参数，传动机构特征和负载大小进行动态仿真，从而决定机器人的结构参数和传动方案，验算设计方案的合理性和可行性，以及结构优化程度。在离线编程时，为了估计机器人高速运动引起的动载荷和路径偏差，要进行路径控制仿真和动态模型的仿真。这些都必须以机器人动态模型为基础。