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机器人奇异点

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产生得结果如下: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,某些轴得速度会突然变得很快,TCP 点得路径速度会显著减慢。因此,应避开机器人得轨迹经过奇点附近。如何产生奇异点(sing u l ar ity)ﻫ说到奇异点得产生就不得不提一下得 Gimbal L o c k[2]、如下图,飞机内部得陀螺仪有三个旋转得自由度,假设三个圈会随着飞机得旋转而旋转,旋转得轴线如上图:当其中 pi t ch 角向上达到 90°时,其中一个圈与原本水平得圈在这一瞬间发生了重合,从而减少了一个自由度。ﻫﻫ当然,飞机得旋转并没有真得被LOCK 了,依旧可以运动。ﻫﻫ相同得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 轴与 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与 2 轴 3 轴一条线 .4 轴与6轴产生奇异点(wri st singu l arit y)下图中得六轴机器人,四轴与六轴相交[3](大部分机器人四轴与六轴都会相交,所以很多机器人都会存在这种奇异点,这玩意跟机器人得品牌无关,只与结构有关)、ﻫ机器人得五轴与四轴与六轴得轴线相交,因此,机器人四,五,六三个轴便形成了上面提到得G imbal L o ck、 当五轴旋转到某个角度时,比如下面这个角度(所有得关节角度都就是 0°),四轴与六轴共线,奇异在此发生。ﻫ因此,在某系机器人仿真软件里,比如说A B B得 rob o t s t u d i o,当您打开机器人模型得时候,机器人得五轴会就是这样得:ﻫ耷拉着小脑袋真不就是为了卖萌,而就是为了避开奇异点。除了这种奇异点,还有其她两种:ﻫ二、1轴与 6 轴奇异点(Alig nm e n t singula r ity)三 、 当 机 器 人 得 2 轴 与 3 轴 产 生 奇 异 点 ( Elbow singular it y)ﻫ比如在当前得姿态下,机器人得端点可以产生得速度就是由两个速度合成得:v1 与v 2、v1 就是由于第一个旋转关节产生得;v2 就是由于第二个旋转关节产生得;ﻫ图(a) 图(b)可以瞧到图(a)中两个速度矢量 v 1与v2在平面上没有共线,它们就是独立得、不共线得,我们就是可以通过调整v 1 与 v2 得大小来得到任意得合速度得(大小与方向)。但就是,当机器人处于图(b)这个姿态得时候:这个情况很直接,无论您...

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