Les intérêts de recherche de Marc Arsenault portent surtout sur la mécanique des robots. Parmi les récentes contributions faites par son groupe de recherche dans ce domaine, la plupart ont visé le développement de nouveaux robots inspirés par l'utilisation de câbles. L'étude des robots à câbles est largement motivée par la possibilité de réduire l'inertie des parties mobiles d'un robot, permettant ainsi l'exécution de mouvements rapides à grandes accélérations. De plus, les robots à câbles peuvent être construits à de grandes échelles et bénéficient souvent d'espaces atteignables relativement grands. Plusieurs nouveaux robots furent développés et analysés pour évaluer leur performance vis-à-vis l'espace atteignable, la raideur et les caractéristiques dynamiques. Parmi les autres projets de recherche complétés, on retrouve le développement d'un mécanisme pour simuler le comportement charge-déformation de la colonne cervicale humaine ainsi que l'optimisation de la géométrie des robots parallèles en fonction de leur espace atteignable et de leur raideur.