Oprócz parametrów syntetycznych, jakimi są liczby ruchliwości i manewrowości, mechanizm jednostki kinematycznej manipulatora opisuje się przez podanie jego ogólnych właściwości geometrycznych, czyli tak zwanej struktury kinematycznej, przedstawionej dla przykładowego manipulatora na rys. 2.10. Pod pojęciem struktury kinematycznej łańcucha lub mechanizmu rozumie się określenie schematu kinematycznego w postaci szkicu, wykorzystującego oznaczenia członów i połączeń par kinematycznych. Bardzo częsty gdy struktura manipulatora jest skomplikowana istnieje możliwość przedstawienia struktury kinematycznej w przestrzeni trójwymiarowej (np. w izometrii), tak jak przedstawia to rys. 2. 11 dla przykładowego manipulatora zilustrowanego na rys. 2.10.
Struktura jednostki kinematycznej wraz z opisem wymiarowym schematu kinematycznego i zakresem przemieszczeń zespołów ruchu w sposób jednoznaczny określają przestrzeń ruchów mechanizmu, a wynikowo przestrzeń ruchów chwytaka lub narzędzia. Ze względów użytkowych, przestrzeń ta jest opisana, niezależnie od zwymiarowanego szkicu, także przez podanie objętości. W przestrzeni roboczej wyróżnia się następujące obszary:
główną przestrzeń roboczą - w obrębie której przemieszcza się konstrukcyjne zakończenie ostatniego, wolnego, ale nierozdzielnie związanego z mechanizmem jednostki kinematycznej członu, z reguły sprzęgu chwytaka lub narzędzia;
przestrzeń kolizyjną - w obrębie której zawierają się wszystkie elementy konstrukcyjne i przemieszczają się wszystkie zespoły ruchu - człony mechanizmu jednostki kinematycznej;
przestrzeń ruchów jałowych - przestrzeń kolizyjną z wyłączeniem głównej przestrzeni roboczej;
strefę zagrożenia - przestrzeń zabronioną przepisami lub normami BHP dla obsługi w czasie pracy jednostki kinematycznej.