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1、精品文档机器人奇异点的理解每种型号的机器人都有奇异点,那么奇异点是如何产生?产生的结果?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。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 )说到奇异点的产生就不得不提一下的Gimbal Lock2.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
2、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。1、腕部奇点发生在 4轴和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和2轴3轴一条线。4轴和6轴产生奇异点(wrist singularity)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)#欢迎下载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
3、轴便形成了上面提到的Gimbal Lock.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 器人的五轴会是这样的:ABB的robotstudio ,当你打开机器人模型的时候,机聋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:1 轴和 6 轴奇异点(Alignment singularity)三、当机器人的 2轴和3轴产生奇异点(Elbow singularity)v1v2.比如在当前的姿态下,机器人的端点可以产生的速度是由两个速度合成的:v1是由于第一个旋转关节产生的;v2是由于
4、第二个旋转关节产生的可以看到图(a)中两个速度矢量 v1和v2在平面上没有共线,它们是独立的、不共线的,我们是可以通过调整 v1和v2的大小来得到任意的合速度的(大小和方向)。但是,当机器人处于图(b)这个姿态的时候:这个情况很直接,无论你怎样改变 v1和v2的大小,你都只能合成出和 v1 (v2。方向相同的速度。这就意味着你的机器人端点的速度不是任意 的了,你只能产生某个方向上的速度。这样机器人就奇异了。在机器人控制上来说,就意味着,你一旦奇异了,你就不能随意控制你的机器人朝着你想要的方向前进了。这也就是前面所谓的自由度退化、逆运动学无解。解决办法:1 .在规划路径中尽可能的避免机器人经过奇异点。2 .结合机器人运动学,优化机器人反解算法,确保在奇异点附近伪逆解的稳定性欢迎您的下载,资料仅供套考!致力为企业和个人提供合同协议, 策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求