串行和并行手腕機構之間存在著大量的差異。當在具有相同數量自由度的設備之間進行比較時，串行機構往往比并行機構更長，盡管使用腱驅動和傘齒輪差速器可能會緩解這一問題，因為執行機構的位置有一定的自由度。如果不使用差動聯軸器，則只有一個執行器負責輸出自由度。

對于串行機構，運動范圍和扭矩規格通常簡單地由執行機構的選擇和基本形狀幾何決定，而不依賴于配置。此外，使用更少的組件可能會帶來更強的健壯性，盡管負載必須通過整個手腕機制傳遞。并聯機構往往有更多的結構和幾何設計參數會影響ROM和生產轉矩。然而，這種額外的復雜性在設計過程中允許更大的自由度。在大多數平行腕關節機構中，沿任意自由度運動需要多個電機的串聯驅動。這種耦合允許多個驅動器貢獻一個單一的運動，然而在某些配置中，致動器實際上可能工作在相反的另一個，不能在一個特定的方向驅動。在串行腕關節中也存在奇異構型，奇點是可預測的，并且機制很容易為奇點設計在期望的工作空間之外。

并行機制中的各種架構為腕部在子領域的發展留下了很大的空間，特別是與串行機制相比。在串行手腕機構中，只有少數類型的架構是可能的，盡管在大小、可靠性和功率密度方面的驅動系統仍有改進。盡管許多并行機制(特別是球形機制)的架構已經在地圖集中被詳盡地描述和索引，但物理實現仍然很少。部分原因可能是很難創建一個成功的并行機制的物理實現，微小的制造誤差會導致過度約束和內力的大幅增加。由于正運動學求解困難，控制機構的軟件和方法也會出現困難，對于一些冗余驅動的并聯機構，內力的緩解需要額外的傳感器和復雜的控制方法。