ロール（Roll）・ピッチ（Pitch）・ヨー（Yaw）とは、**物体の姿勢を表すための3つの回転軸**のことです。
航空機、ロボットアーム、カメラジンバル、AGV、産業用機械など、あらゆる分野で姿勢制御の基礎として使われています。
この記事では、3軸の意味、回転方向、産業機械での使われ方をわかりやすく解説します。
ロール・ピッチ・ヨーとは？（3軸の基本）
ロール・ピッチ・ヨーは、物体の向きを定義する **3つの回転軸（オイラー角）** のことです。
| 名称 | 回転軸 | 回転方向 |
|---|---|---|
| ロール（Roll） | 前後方向の軸（X軸） | 左右に傾く動き |
| ピッチ（Pitch） | 横方向の軸（Y軸） | うなずくような動き |
| ヨー（Yaw） | 垂直軸（Z軸） | 旋回・向きが変わる動き |
3つを組み合わせることで、空間における物体の姿勢を完全に表すことができます。
1. ロール（Roll）とは？
ロールは次のような動きを指します。
X軸（前後方向の軸）を中心に左右へ傾く回転
代表例：
- 飛行機が左右にバンクする動き
- ロボットアームの手首が左右に傾く回転
- 搬送装置でワークの傾斜補正を行う軸
2. ピッチ（Pitch）とは？
ピッチとは、
Y軸（左右方向の軸）を中心に物体が前後に倒れるような回転
代表例：
- 飛行機が上昇・下降する姿勢変化
- ロボットハンドが対象物に向けて上下角度を調整
- カメラジンバルの縦方向チルト動作
3. ヨー（Yaw）とは？
ヨーとは、
Z軸（上下方向の軸）を中心に左右へ向きを変える回転
代表例：
- 車が右左折するときの向きの変化
- AGVの旋回動作
- ロボットアームのベース回転
ロール・ピッチ・ヨーが必要な理由
① 姿勢制御の基本となるため
3軸を組み合わせることで、どんな姿勢も表現できる。
② ロボットやドローンでは必須
どう動くかを定義する基準軸になる。
③ センサー情報（加速度・ジャイロ）と相性が良い
IMUから得られる角速度をもとに姿勢を推定。
産業機械での活用例
- 6軸ロボットの姿勢計算
- AGV/AMRの走行方向制御
- カメラ姿勢制御（画像検査機）
- 工作機械の5軸制御（A軸・B軸）
- 搬送装置の傾斜補正
特に6軸ロボットでは、手先の位置と姿勢を決める上で不可欠な概念です。
ロール・ピッチ・ヨーとオイラー角の関係
ロール・ピッチ・ヨーは「オイラー角」の一種です。
3回の回転を順に行うことで姿勢を表す手法
ただし、以下の注意点があります。
- 回転順序が変わると姿勢が変わる
- 特定の姿勢で「万歳特異点（ジンバルロック）」が発生
ロボット制御では、四元数を使う場合もあります。
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まとめ
ロール・ピッチ・ヨーは、物体の姿勢を定義する3つの回転軸です。
- ロール＝左右の傾き
- ピッチ＝前後の傾き
- ヨー＝向きの回転
- ロボット・AGV・航空機・カメラなどで必須
- 制御や位置決めの基礎となる概念
産業機械を扱ううえで、ロール・ピッチ・ヨーの理解は欠かせません。
