جوينت‌ها بطور کلي به دو دسته‌ تقسيم مي‌شوند.

الف) جوينتهاي دوراني: كه حول يک محور حرکت دوراني دارند.

هدف اصلي، کنترل موقعيت و جهت ابزار روبات، در يك فضاي سه‌بعدي است و بايد بتوان روبات را به نحوي برنامه‌ريزي کرد که ابزار روبات، درمسير مشخصي، با زمان‌بندي مطلوب حرکت کند و اهداف ما را محقق سازد. براي برنامه ريزي حرکت ابزار روبات، ابتدا بايد يك مدل رياضي مناسب جهت بيان ارتباط بين متغيرهاي جوينت و متغيرهاي موقعيت و جهت ابزار پيدا شود. اين ارتباط توسط سينماتيک مستقيم روبات که بصورت زير تعريف مي‌شود، حاصل مي‌شود.

مسئلة سينماتيک مستقيم: اين مسئله عبارتست از پيدا کردن موقعيت و جهت ابزار روبات نسبت به دستگاه مختصات متصل به پايه روبات وقتي كه متغيرهاي جوينت مشخص مي‌باشند.

ارئة يك روش مناسب و خلاصه شده‌ جهت حل مسئلة سينماتيک مستقيم لازم مي‌دارد تا در ابتدا مرور مختصري بر خواص فضاي برداري انجام گيرد.

ضرب بردارها

دو رابطة اول نشان مي‌دهد که ضرب داخلي يک بردار با خودش، هميشه نامنفي است و زماني برابر صفر است که خود بردار صفر باشد. رابطة سوم خاصيت جابجاييرا نشان مي‌دهد و رابطة چهارم، خطي بودن ضرب داخلي را نشان مي‌دهد.

از ضرب داخلي دو بردار مي‌توان بعنوان معياري جهت تشخيص زاويه ميان دو بردار نيز استفاده نمود. براي بررسي اين موضوع ابتدا به تعريف زير توجه نمائيد.

بردارهاي متعامد را مي‌توان بصورت بردارهايي که در فضاي سه بعدي بر هم عمودند، تفسير کرد.

بنابراين سه بردار نشان داده شده در شکل زير، که متناظر با سه ستون ماتريس واحد مي‌باشند، دو به دو متعامد هستند. لذا به مجموعة اين سه بردار، يک مجموعه متعامد (Orthogonal Set) گويند. مجموعه اين سه بردار علاوه بر متعامد بودن، داراي خاصيت ديگري نيز هستند كه در تعريف زير بيان مي‌گردد.

يک مجموعة متعامد کامل، مجموعه‌اي است با اين ويژگي که اگر برداري با تمام بردارهاي آن متعامد باشد، آن بردار صفر خواهد بود. به عبارت ديگر هيچ بردار غير صفر ديگري وجود ندارد كه با تمام اعضاي اين مجموعه متعامد باشد.

بُعد (Dimension):

تعداد بردارهاي لازم براي تشکيل يک مجموعه متعامد کامل در يک فضاي برداري، «بُعد» آن فضا ناميده مي‌شود.

قضية تعيين جهت(Orientation ):

لذا ضرب داخلي مي‌تواند معياري جهت تشخيص زاويه بين دو بردار باشد. و در جهت‌يابي از آن استفاده نمود.. با توجه به قضيه فوق مي‌توان نتيجه گرفت که زاويه ميان دو بردار متعامد 90 درجه خواهد بود. بنابراين بردارهاي متعامد، دو به دو بر هم عمودهستند.