如何评定机器人操作臂的动力学性能好坏，对于开发高速、高精密机器人以及机器人的结构设计和控制方案的拟定都有重要的作用，因此引起国内外学者的关注和研究。从1971年Vinogrador提出了工作角概念一直到1991年C.Gosselin，J.Angeles提出的基于Jacobian矩阵的全域性能指标(Global Conditioning Index)，所有研究都局限在速度性能指标的讨论，对于加速度分析仅仅刻画了机器人在时的局部动态性能。本论文利用新提出的性能指标定义对传统的串联机器人进行了运动学性能和动力学性能方面的实例分析。本文用对比法验证了这种方法的实用性，研究了同时基于Jacobian矩阵和Hessian矩阵的运动学和动力学性能指标。然后选择典型的串联机构PUMA560机构和A4010H SCARA机构进行分析。在具体研究每一个机构的过程中，首先依据黄真教授提出的影响系数法建立一阶、二阶影响系数矩阵。然后根据机构的实际工作尺寸和工作空间大小，初步选定机构尺寸。最后利用郭希娟教授在其博士论文中提出的机构性能指标为机构绘制性能图谱，并以此为据找出一组尺寸各不相同的机构中性能较优的机构，从而为机构设计提供理论依据。本文在对串联机构分析后得出的结论中发现，传统的串联机构在机构设计方面具有较好的运动学性能，而动力学性能较低。本文使用的方法主要是讨论机构尺寸的设计，如何提高机构的动力学性能还有待进一步讨论。