روبات های غیر هولونومیک طوری هستند که نمیتوانند به سرعت به هر سویی حرکت کنند مانند یک خودرو. این نوع روبات ها بایستی برای تغییر مسیر حرکت یک سری از عملیات مانند توقف موازی را انجام دهند و مانند خودرو برای این که دور بزند باید چرخ های اتومبیل را بچرخاند و سپس به طرف جلو پیش برود. این نوع روبات ها باید دارای درجه آزادی یک و نیم درجه باشند؛ به این معنی که می توانند در هر دو مسیرX وY حرکت داشته باشند ولی نیاز به حرکات پیچیده دارند تا به مسیرX برسند.

روباتهای متحرک متداول مانند مکانیزم رانش تفاضلی و شبه ماشین دارای محدودیت حرکتی هستند. این محدودیت ها باعث می شود که این گونه روباتها برای محیط هایی که دارای محدودیت های مکانی هستند مناسب نباشند به عنوان نمونه این روبات ها امکان حرکت از کنار را ندارند. اما روبات هولونومیک می تواند به سرعت در هر مسیری حرکت داشته باشد. این نوع روبات نیاز به عملیات دشوار برای رسیدن به توقف موازی ندارد. درجه آزادی این نوع ربات ۲ است که می تواند در سطوح Xو Yآزادانه حرکت داشته باشد.

چرخ هولونومیک قاد‌ر به حرکت به هر سو با هر سرعت خطی و د‌ورانی است. این مکانیزم با نوعی چرخ طراحی شد‌ه است که د‌ارای غلطک‌ هایی روی محیط است. ضمن حرکت غلتکی بد‌ون لغزش د‌ر راستای محیطی، قابلیت لغزش د‌ر راستای عمود‌ بر چرخ (راستای محور موتور و چرخ) را د‌ارد‌. با این مکانیزم می‌توان مشکلات حرکتی در فضاهای تنگ و کوچک را برطرف کرد‌.