机器人奇异点

产生的结果如下机械臂自由度减少从而无法实现某些运动某些关节角速度趋向于无穷大导致失控无法求逆运算当机器人以笛卡尔坐标系运动时经过奇点某些轴的速度会突然变得很快TCP点的路径速度会显著减慢因此应避免机器人的轨迹经过奇点附近如何产生奇异点singularity说到奇异点的产生就不得不提一下的GimbalLock2如下图飞机内部的陀螺仪有三个旋转的自由度假设三个圈会随着飞机的旋转而旋转旋转的轴线如上图当其中pitch角向上达到90时其中一个圈与原本水平的圈在这一瞬间发生了重合从而减少了一个自由度当然飞机的旋转并没有真的被LOCK了依然可以运动相同的情况同样可以发生在机器人上6轴串联关节机器人有三种奇点腕部奇点肩部奇点肘部奇点腕部奇点发生在4轴和6轴重合平行时肩部奇点发生在腕部中心位于1轴旋转中心线时肘部奇点发生在腕部中心和2轴3轴一条线4轴和6轴产生奇异点wristsingularity下图中的六轴机器人四轴和六轴相交3大部分机器人四轴和六轴都会相交所以很多机器人都会存在这种奇异点这玩意跟机器人的品牌无关只和结构有关机器人的五轴与四轴和六轴的轴线相交因此机器人四五六三个轴便形成了上面提到的GimbalLock当五轴旋转到某个角度时比如下面这个角度所有的关节角度都是0四轴和六轴共线奇异在此发生因此在某系机器人仿真软件里比如说ABB的robotstudio当你打开机器人模型的时候机器人的五轴会是这样的耷拉着小脑袋真不是为了卖萌而是为了避开奇异点除了这种奇异点还有其他两种二1轴和6轴奇异点Alignmentsingularity三当机器人的2轴和3轴产生奇异点Elbowsingularity比如在当前的