非结构化不确定性主要有两种：结构化不确定性和非结构化非结构化不确定性，非结构化不确定性主要是由测量噪声、外部干扰、采样延迟和计算中的舍入误差等非控制因素引起的。 结构不确定性与建模模型本身有关，可分为：
(1)参数不确定性，如载荷质量、连杆质量、长度和连杆质心等参数未知或部分已知。
（2）未建模动力学：高频未建模动力学，如执行器动力学或结构振动等，以及低频未建模动力学，如动/静摩擦等。

模型的不确定性影响了机械臂轨迹跟踪的实现，一些控制算法受到一定不确定性的限制。 应用于机械臂控制系统的设计方法主要有PID控制、自适应控制和鲁棒控制等，但由于其自身的缺点，与神经网络、模糊控制等算法相结合，出现了一些新的控制方法也不断涌现，而且很多算法是相互结合的。