Un manipolatore è costituito da una sequenza di corpi rigidi (bracci) connessi tramite coppie cinematiche o giunti a formare una catena cinematica. ``Un estremo della catena è vincolato ad una base; all'altro estremo è connesso un organo terminale.''4.1 Il numero di giunti caratterizzati da un'articolazione, rappresenta il numero di gradi di mobilità della struttura del manipolatore e costituisce, l'insieme delle variabili di giunto. L'insieme delle variabili di giunto individua una configurazione del manipolatore e quindi la posizione e l'orientamento dell'organo terminale nello spazio.
``Obiettivo della cinematica diretta è la determinazione di posizione e orientamento dell'organo terminale del manipolatore, in funzione dei valori assunti dalle variabili di giunto.''