机器人奇异点理解

机器人奇异点得理解每种型号得机器人都有奇异点,那么奇异点就是如何产生?产生得结果?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,T Ｃ P 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。奇异点产生如下结果:1、机械臂自由度减少,从而无法实现某些运动2、某些关节角速度趋向于无穷大,导致失控３、无法求逆运算如何产生奇异点(singularity)说到奇异点得产生就不得不提一下得 Gimbal Loc ｋ[2]、ﻫ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ｐｉｔ 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。ﻫ当然,飞机得旋转并没有真得被Ｌ OCK 了,依旧可以运动。ﻫ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。1、腕部奇点发生在 4 轴与６轴重合(平行)时。２、肩部奇点发生在腕部中心位于 1 轴旋转中心线时。3、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（wrist ｓ i ｎｇ ula ｒ ity)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Gimbal Ｌ oc ｋ、 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。因此,在某系机器人仿真软件里,比如说 ABB 得 ro ｂｏ tstudio,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:1 轴与 6 轴奇异点（Ａｌ ignment ｓ ingular ｉ ty)三、当机器人得２轴与 3 轴产生奇异点(Elb ｏ w si ｎ gula ｒ i ｔ y)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:v １与 v2、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 v ２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...