ロボットアームの基本構造

産業用ロボットアームは複数の関節（ジョイント）とリンクで構成されます。各関節に電動モーター（主にサーボモーター）を配置し、プログラムに従って先端部（エンドエフェクタ）を任意の位置・姿勢に動かします。

順運動学と逆運動学

順運動学（FK：Forward Kinematics）：各関節の角度が分かれば、先端部の位置・姿勢を計算します。行列計算（同次変換行列）を連鎖させて解きます。

逆運動学（IK：Inverse Kinematics）：先端部を「ここに動かしたい」という目標位置・姿勢から、各関節の角度を逆算します。解析解または数値解法（ヤコビ行列）で求めます。

ROS（Robot Operating System）入門

ROSはロボット開発のためのオープンソースフレームワークです。センサー・制御・可視化・シミュレーションのための豊富なパッケージが用意されています。

# ROSでの簡単な例（Python）
import rospy
from std_msgs.msg import Float64

rospy.init_node('joint_controller')
pub = rospy.Publisher('/joint1/command', Float64, queue_size=10)

rate = rospy.Rate(10)  # 10Hz
while not rospy.is_shutdown():
    pub.publish(1.57)  # 90度（ラジアン）
    rate.sleep()

産業用ロボットと協働ロボット（Cobot）

産業用ロボット（ファナック・安川・三菱）：高速・高精度だが人と分離した環境（安全柵が必要）。協働ロボット（Cobot：Universal Robots・KUKA・ABBのYuMi）：人と同じ空間で動作し安全機能を持つ。力制御センサーで人との接触を検知して停止します。