串联机械臂：单一链条，就像人的手臂
串联机械臂的搭法，就像用积木拼一条蛇：一根刚性连杆通过一个带电机的关节连到下一根，下一根再连到再下一根，一路延伸到末端。由于每一段都挂在前一段上，整体就形成一条开式运动链——从底座到末端只有唯一一条路径，没有任何回路。你自己的手臂就是最好的范本：先肩、再肘、再腕，每一节都要承托它之后的所有部分。
这里多数关节是转动关节（像合页一样旋转），不过有些机械臂会用移动关节沿导轨滑行。把六个这样的关节叠起来，就能让末端的末端执行器——也就是夹爪或工具——在一个又大又近似球形的工作空间里几乎触及任意一点，并扭转到几乎任意角度。这种慷慨的伸展范围，正是串联机械臂的招牌长处。
并联机械臂：多条链条共撑一个平台
并联机械臂把这个思路反了过来。它不是一条长链，而是用几条短链同时把固定底座连到同一个运动平台上。想象三条或六条腿从下方共同抓住一块桌面——这种腿与腿构成的闭合回路，正是它被称为闭链机构的原因，与串联臂的开链恰好相反。末端工具就坐落在这块共享平台上，由整组腿一齐托举，而不是悬在一根悬臂的尖端上。
你会一再遇到两种设计：一是 Delta 机器人，三条细臂吊着一块轻平台，以惊人的速度甩动它；二是 Stewart 平台（又称六足平台），六条可伸缩的腿让一块沉重的顶板拥有全部六个自由度——三个平移与三个旋转。两者的电机通常都安放在底座上，使运动部件保持轻盈——这也是这类机器能猛烈加速的另一个原因。
正面对比：负载、精度、速度、伸展
用两件日常物品来想会更清楚。串联臂像一根钓竿：又长又有弹性，能把竿尖伸到你周围任何地方——但稍一弯曲，竿尖就会漂移。并联臂像一副相机三脚架：短腿撑成一个三角形，稳如磐石，但顶上的平台只能在一小块区域内移动，否则某条腿就会到达行程极限。两者的取舍是一样的：伸展换来灵活，支撑换来刚度，二者鲜能兼得。
- 伸展与工作空间：串联臂轻松胜出——它有一个又大又灵巧、近似球形的空间。并联臂的工作空间更小、形状古怪，被它的腿所限。
- 刚度与精度：并联臂胜出。把载荷分摊到多条支撑的腿上，平台不会下垂，因而能把位置稳定在零点几毫米的范围内。
- 速度与加速度：通常并联臂胜出，因为它的电机留在底座上，而运动平台轻如鸿毛——高速 Delta 机器人每分钟可完成数百次拣取循环。
- 相对自身尺寸的负载能力：并联臂往往能扛更多，因为有几条腿分担重量；串联臂越靠近末端的关节越弱，因为它们要承托其后的一切。
现实中的取舍：焊接臂与拣取放置 Delta 机器人
走进一家汽车厂，这种分工一目了然。焊接和喷漆机器人是高大的六关节串联臂，因为这活儿要的是伸展：它们必须把焊枪探进车身深处，绕过钣金件扭转，并沿着一条又长又弯的接缝行进。三脚架式的结构无法把自己折进那些狭窄的角落。这里伸展就是一切，而些许挠曲尚可容忍，因为焊接路径对误差较为宽容。
再来站在一条包装线上方，看巧克力或饼干随传送带滑过。上方悬着一台 Delta 机器人——一种并联臂——以快得发虚的节奏把一块块产品从传送带上抓起，放进托盘。这里的动作短促、扁平、无尽重复，串联臂那巨大的伸展范围便派不上用场。真正要紧的是纯粹的速度与针尖般的重复精度，而这恰恰是刚硬、轻盈的并联平台所擅长。这正是拣取放置作业的经典舞台。
于是，同一族连杆与关节，排成一条开链或几条闭链，就把工厂车间利落地一分为二。先问这项任务最需要什么——是伸进刁钻的位置，还是又快又准地把轻件放下去——几何形态便不言自明。