直動関節

直動関節（Prismatic Joint）とは、ロボットの関節機構の一種で、一定方向に直線移動（スライド動作）を行うジョイントのことです。回転関節が「回る」動きを担うのに対し、直動関節は「伸びる・縮む」動きを担当します。

人間の関節には直接相当するものはありませんが、ロボットでは、

• 昇降動作

• 前後スライド

• 押し込み・引き抜き動作

といった直線運動を実現するために使用されます。

構造としては、

• ボールねじ＋サーボモーター

• リニアガイド＋アクチュエータ

• 電動シリンダ

などで構成され、位置は移動量（d）として制御されます。

産業用途では、

• パレタイジング

• 搬送装置

• ピック＆プレース

• Z軸昇降機構

などで多用され、コンパクトな直線動作を必要とする場面で非常に有効です。

また運動学モデルでは、直動関節はDHパラメータにおいて直線変位として扱われ、回転関節と組み合わせることで、スカラ型・直交型・ガントリー型など様々なロボット構造が実現されます。

協働ロボットでは主に回転関節が使われますが、周辺装置や外部軸として直動関節が組み合わされるケースも多く、

• 作業範囲の拡張

• 高さ調整

• ワーク供給自動化

といった役割を担います。

つまり直動関節とは、

ロボットに「まっすぐ動く自由度」を与え、工程設計の幅を広げる直線運動専用ジョイント

と言えます。