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除非明确指出，否则，机器人机构运动学的描述都进行了一系列的理想化假设。构成机构的连杆，假设是严格的刚体，其表面无论位置还是形状在几何上都是理想的。相应地，这些刚体由关节连接在一起，关节也具有理想化的表面，其接触无间隙。这些接触面的相应几何形状决定了两个连杆间的运动自由度，或者关节运动学。

一个运动学意义上的关节是两个物体之间的连接，它限制了两个物体间的相对运动。相互连接的两个物体构成一个运动关节。两个物体相互接触的表面能够相互运动，从而允许两个物体之间的相对运动简单运动关节分为两类，分别为面接触的低副关节和点或线接触的高副关节。关节模型描述关节的一个物体上的固定坐标系相对于另一个物体上的固定坐标系之间的运动。该运动用关节运动变量和关节模型的其他元素的函数进行表达，关节模型包括了旋转矩阵、位置失量、自由模数和受限模数等。一个关节的自由模数是其允许运动的方向数，以  的矩阵  表示，其列为允许运动的Plücker坐标。该矩阵建立了通过关节空间速度  与关节速度  的联系  相应地，一个关节的受限模数是其不允许运动的方向数，以6×（6-n）的  的补矩阵  表示。表1.5和表1.6给出了本节描述的所有关节的关节模型公式，它们将进一步用于第2章的动力学分析。关于关节的进一步信息参见第3章

按照运动副的接触形式可以分为:

低副:面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副。

高副:点或线接触的运动副称为高副，高副比低副容易磨损。

低副一般有转动副，移动副，螺旋副，高副有车轮与钢轨，凸轮与从动件，齿轮传动等。