ロボット運動学

関節の角度または位置を調整して移動します。ロボットハンドが目標位置に到達するように関節を回転させ、移動させます。

ロボットハンドが直線に沿って移動することです。関節運動とは異なり、直線運動はロボットハンドを直線に沿って移動させます。

相対移動は、目標点の位置を表す方法です。目標点の空間における絶対位置を直接指定するのではなく、ある基準点（現在位置や基準座標系など）からのオフセットを定義することによって、目標位置を確定します。

順運動学は、既知のロボット各関節角に基づいて、エンドツール（TCP）の空間位置姿勢を求めるプロセスです。各関節角度が既知の場合、ロボット構造公式（各リンクの長さ、関節のゼロ位置と回転方向などのパラメータを含む）に代入することで、唯一のツール位置姿勢を決定できます。

経路計画または動作制御において、システムが関節角度の形式でコマンドを送信する場合、ロボットは直接関節角度に従って動作を実行するため、運動結果は計画結果と完全に一致します。

逆運動学は、既知のエンドツールの位置姿勢（目標点の位置と姿勢）に基づいて、ロボットの各関節角度を求めるプロセスです。既知量が未知量より少ないため、逆運動学には通常複数の解が存在し、異なる関節角度の組み合わせが同一のツール位置姿勢に対応する可能性があります。

ツール位置姿勢を用いた通信または制御を行う場合、ロボットコントローラは自ら逆運動学について解く必要があるため、ロボットの実際の動作経路が Mech-Viz の計画結果と一致せず、動作偏差や衝突を引き起こす可能性があります。

とはいえ、実際の応用ではツール位置姿勢が幅広く使用されています。その主な理由は以下の通りです：

逆運動学の複数解によりロボット姿勢が Mech-Viz の計画と一致しない問題を回避するため、一部のロボットメーカーはコマンドに軸構成の設定を導入しています。

軸構成には通常4つの追加パラメータが含まれます。そのうち3つのパラメータはロボットの第 1・4・6 軸の角度範囲を制限するために使用され、もう1つは第 2・3 軸の姿勢タイプを指定するために使用されます。逆運動学について解くプロセスに境界条件を追加することで、複数の解から不要なものを除去し、最終結果を計画姿勢と一致させることができます。

発生位置と原因に基づき、ロボットの特異点は通常、以下のタイプに分類されます：

実際の産業応用において最も一般的な特異点は、6 軸ロボットの第 4 軸と第 6 軸が同軸に近づいた状態で直線運動を行う場合に発生します。

6 軸ロボットは動作中に固有の特異点が存在します。特異点発生のリスクを低減するため、以下の解決策が有効です：

さらに、Mech-Viz は経路計画プロセスにおいて潜在的な特異点の自動検出機能があります。特異点検出の方法については、特異点検出をご参照ください。