逆運動学API

ABBロボット制御装置は、逆運動学計算にCalcJointT関数（Calculate Joint Target）を提供しています。この関数は指定されたrobtargetデータからロボットアームと外部軸の関節角を計算するために使用されます。

CalcJointT関数：

CalcJointT（Calculate Joint Target）関数は、指定されたrobtargetデータに基づいてロボット各軸の関節角度を計算できます。この関数は計算過程においてTool、WObjなどの関連パラメータの規定を考慮する必要があります。有効なプログラム変位（ProgDisp）と外軸オフセット量（EOffs）実行期間中は、同じ座標系で入力robtargetデータを指定する必要があります。計算完了後、返されるjointtargetデータは校正座標系で表現されます。

MultiMoveアプリケーションタイプで協調ワークオブジェクトが協調または同期協調モードを形成する際、ワークオブジェクトが別のプログラムタスク内の機械ユニットによって移動される場合、特定の状況ではCalcJointT関数を使用してはいけません。これらの状況には以下が含まれます：別のプログラムタスク内の機械ユニットによって移動される協調ワークオブジェクトの現在位置を現在のユーザー座標系で計算する場合、別のプログラムタスク内の機械ユニットが静止している場合、および\UseCurWObjPosパラメータを使用する場合。

関数の戻り値はjointtargetデータタイプで、アーム側のロボットアーム各軸の角度（度（degree）単位）、外軸の値（直線軸はmm単位、回転軸は度（degree）単位）に関する情報を含みます。戻り値は常に校正位置に関連します。

CalcJointT関数の構文は：

プログラム実行：

入力Robtargetに基づいて、返されるjointtargetを計算します。\UseCurWObjPosパラメータを使用する場合、使用される位置はユーザー座標系を制御する機械ユニットの現在位置から取得されます。ロボットアーム関節角を計算するため、選択されたTool、WObj（協調ユーザー座標系を含む）、および実行期間中に有効なProgDispを考慮する必要があります。実行期間中の外軸位置を計算するため、有効なツールEOffsを考慮する必要があります。

計算は常に入力robtargetデータ内の指定された設定データに基づいてロボットアーム設定を選択します。命令ConfLとConfJはこの計算原則に影響しません。腕奇異点を使用する場合、ロボットアーム軸4を0度に設定します。

ロボット位置が保存される際に、有効なプログラム変位（ProgDisp）および/または外軸オフセット量（BOEEs）が存在する場合、CalcJointT実行時に同じプログラム変位および/または外軸オフセット量が有効である必要があります。

制限：

協調座標系を使用する場合、CalcJointTを使用する際に協調ユニットを所有している必要があります。

CalcJointT実行時、TCPと協調関連の位置の場合、通常はワークオブジェクト内のユーザー座標系を制御する機械ユニットが利用可能であることを確認する必要があります。

CalcJointTは通常、RAPIDプログラムからのrobtarget、tooldata、wobjdataを使用してjointtargetを計算します。協調ワークオブジェクトの場合、機械ユニット位置をrobtarget内の外軸位置として使用しますが、機械ユニットが別のプログラムタスク（MultiMoveシステム）によって制御される場合、または機械ユニットが制御システム（コンベアベルト）によって制御されない場合は除外されます。コンベアベルト以外のMultiMoveシステムについて、機械ユニットがCalcJointT実行期間中に静止している場合、\UseCurwObjPosパラメータを使用できます。

FANUCロボット制御装置は、逆運動学計算にPOS2JOINT内蔵関数を提供しています。このルーチンは逆運動学ルーチンを呼び出してデカルト位置（in_pos）を関節角度（out_jnt）に変換するために使用されます。

POS2JOINT関数の構文は：

この関数は%ENVIRONMENT GroupのMOTN環境グループに属します。

YASKAWAロボット制御装置は、mpConvCartPosToAxes関数を提供して指定された制御グループの直交座標位置（ロボット座標系）を角度位置に変換します。

mpConvCartPosToAxes関数の構文は：

KUKAロボット制御装置は、逆運動学計算にInverse機能関数を提供しています。この関数はデカルト位置から付加軸角度で適切なロボット軸角度を計算します。ここではデカルト位置に状態と回転角値を指定する必要はありません。

Inverse機能は細かなブロック時にPTPでアプローチして計算される点に使用できます。この機能で回転角値の有効性をチェックし、必要に応じて目標点で調整できます。

Inverse関数の構文は：

ROKAEロボット制御装置は、CalcJointT関数を提供して指定されたrobtarget変数に対応する関節角度を計算します。この関数は入力位置に対応する関節角度と外部軸位置を返します。関節角度の単位は度（Degree）、直線外部軸の単位はミリメートル（mm）、回転外部軸の単位は度（Degree）です。

この関数の定義形式は：

すなわちUniversal Robot、制御装置はget_inverse_kin関数を提供して逆運動学変換（ツール空間から関節空間）を計算します。qnearが定義されている場合、qnearに最も近い解を返します。そうでなければ、現在の関節位置に最も近い解を返します。tcpが提供されていない場合、制御装置の現在アクティブなtcpを使用します。

関数戻り値は関節位置です。例コマンドは：

例パラメータ：x = p[.1, .2, .2, 0, 3.14, 0]は位置がx=100mm、y=200mm、z=200mm、回転ベクトルがrx=0度、ry=180度、rz=0度の姿勢を表します。qnear = [0., 3.14, 1.57, .785, 0, 0]は解が関節角度j0=0度、j1=180度、j2=90度、j3=45度、j4=0度、j5=0度に近いことを表します。maxPositionErrorのデフォルトは1e-10メートル、maxOrientationErrorのデフォルトは1e-10ラジアンです。

PEITIANロボット制御装置も対応する逆運動学計算機能を提供しています。そのframe構造体タイプは位置と姿勢情報の完全な記述を含んでいます。

getjoint関数：

getjoint関数はあるTCP姿勢に対応するロボット軸位置、すなわち運動学逆解を取得するために使用されます。関数プロトタイプは：

この関数はjointタイプを返し、対応するロボット軸位置情報を返します。

使用例：

pose構造体は位置と設定情報を含みます：

ELITEロボット制御装置はget_inv_kinematics関数を提供して逆運動学計算を行います。この関数は目標点姿勢と参照点関節角度に基づいて目標点の関節角度を計算できます。

逆解関数get_inv_kinematics：

関数構文は：

パラメータ説明：var1はpose型の目標点姿勢；var2はjoint型の参照点関節角度で、参照点は目標点に近い必要があります。記述しない場合は現在点を参照とみなします。関数は逆解結果空またはtable:joint型の目標点関節角度を返します。

使用例：

正解関数get_fwd_kinematics：

ELITEは正運動学計算用の正解関数get_fwd_kinematicsも提供しています：

パラメータvar1はjoint型の目標点関節角度です。関数は正解結果またはtable:pose型の目標点姿勢を返します。

使用例：

データ構造説明：pose={x,y,z,rx,ry,rz} sizeが6の配列；joint={j1,j2,j3,j4,j5,j6,j7,j8} sizeが6~8の配列。