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9.3.六关节串联机器人的奇异点说明

参考:CSDN:史蒂芬森steven:《6轴串联关节机器人的奇异点》

Baklib
埃夫特 最后一次编辑 大约 1 年前
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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。(5轴为0°)
          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 。

1. 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).
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。

2.1轴和6轴奇异点(Alignment singularity)

3.当机器人的2轴和3轴产生奇异点(Elbow singularity)

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 。