人體手腕對手臂系統的靈活性有很大的貢獻，增強了靈巧性和操縱能力。然而，學術界和工業界都傾向于把更多的注意力放在手爪的開發上，而不是手腕系統的開發上。最近有研究表明，與手腕能力有限的高度靈巧終端設備相比，手腕的靈巧度增加可能對操作能力的貢獻更大。當使用簡單的末端執行器時，或當對象完全約束手的手指時，腕部的作用變得特別重要。
健康人的腕部是假肢腕設計的有效基準，也是任何方位裝置都可以考慮的參考點。它能夠做3自由度運動，即旋前/旋后、屈伸和橈側/尺側偏移。每個自由度都是一組成對的運動，指的是每個自由度內的正運動和負運動。對于未受影響的腕關節，其最大活動范圍通常在76度/85度、75度/75度和20度/45度之間，分別為旋前/旋后、屈伸和橈骨/尺側偏移。這些自由度是耦合的，意味著其中一個自由度的運動可以限制另外兩個自由度的運動范圍。
健康的人在日常生活活動中只利用了每個關節全部活動范圍的一部分。對這些“功能性”運動范圍的調查表明，它們介于65度/77度、50度/70度和18度/40度之間旋前/旋后、屈伸和橈骨/尺側偏移的自由度及其運動范圍如圖1所示。
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