Zatímco výměna vadných součástek na strojích je běžná věc, někdy je potřeba vyměnit „nefunkční díl" i člověku, například kloub. Nároky na funkčnost a trvanlivost umělých kloubů však neustále rostou. Biomedicínské inženýrství se snaží vyvinout lepší bio materiály, a zajistit kvalitnější výrobní procesy tak, aby se odstranily problémy se špatným umístěním náhradního kloubu. Protože není z praktických ani etických důvodů možné zkoušet kloubní náhrady v reálných podmínkách na lidech, vyrábějí se simulátory, na kterých se klouby testují jak z hlediska poloh, tak z hlediska síly pro různé typy pohybu, ať už je to například chůze, sed a vztyk nebo běh. Má-li být simulace opravdu realistická, je nutné napodobit celé spektrum pohybů a vzájemně je střídat, podobně jako u skutečného kloubu v průběhu dne. Ovládat takovéto pohyby mechanickými převody by bylo prakticky nemožné, proto je nutné použít několik nezávislých motorů řízených elektronicky podle zadaného programu.