Kinematik, kuvvetleri dikkate almadan hareketi inceler. Robotun nereye gittiğini açıklar, oraya ulaşmak için gereken torku değil. İleri kinematik, uç elemanın konumunu eklem açılarından hesaplar. Ters kinematik ise bunun tam tersini yapar: istenen bir konum verildiğinde, hangi eklem açılarına ihtiyaç duyulur?

İleri kinematik basittir. Taban ve uçtaki dönüşüm matrislerini çarparak çözülebilir. Ters kinematik ise daha zordur. Birden fazla çözüm olabilir. Bazıları ulaşılamayacak kadar zor olabilir. Denklemlerin kapalı formda bir çözümü olmayabilir, bu da sayısal yöntemleri zorunlu kılar. Altı eksenli bir robot kolu, belirli bir pozisyon için genellikle sekiz adede kadar ters kinematik çözüme sahip olabilir.

Kinematik kavramlar

• Serbestlik dereceleri: bağımsız hareketler.
• Çalışma alanı: Robotun ulaşabileceği hacim.
• Tekillik: Robotun bir serbestlik derecesini kaybettiği bir konfigürasyon.
• Jakobiyen: eklem hızlarını uç efektör hızlarıyla ilişkilendirir.
• Gereksiz eklem sayısı: Bir poz için gerekenden fazla eklem.

Kinematik, bir robot programcısının öğrendiği ilk şeydir. Bir robotun bir noktaya ulaşıp ulaşamayacağını, oraya ne kadar hızlı hareket edebileceğini ve yol boyunca bir tekilliğe çarpıp çarpmayacağını belirler. Tekillikler özellikle sorunludur. Bir tekillikte, Jacobian matrisi derecesini kaybeder ve küçük Kartezyen hareketler çok büyük eklem hızları gerektirir. Kontrolörler, tekilliklerden uzak duran yollar planlayarak bunlardan kaçınırlar. Kinematik saf geometridir. Kütleyi, sürtünmeyi ve yerçekimini göz ardı eder. Bu sadelik, dinamik devreye girmeden önce ilk adım olarak kullanışlı olmasını sağlar.