CS系列机器人奇异点
1. 简介
机器人🛤奇异点是指机❓器人在特定姿【tè dìng zī】🐋态或关👦节位置下🛂,其运动🎬学模型【xué mó xíng】出现数【chū xiàn shù】学矛盾🚿,导致无【dǎo zhì wú】法通过👬逆运动学计算🔀得到唯🔞一解或可控解【kě kòng jiě】的现象【de xiàn xiàng】,这种现【zhè zhǒng xiàn】象源于机械结构的几【gòu de jǐ】📣何约束【hé yuē shù】和运动学方程的退化,可能引发运动不稳定【bú wěn dìng】、关节速度突变或自由【huò zì yóu】度丧失等问题。
奇异点【qí yì diǎn】🚏时针对🎁机器人【rén】🏨直线运动MOVEL时机器人【rén】🏨不可到达的目【dá de mù】标点【biāo diǎn】🚻,使用关节运动MOVJ时没有【shí méi yǒu】不会发🕜生奇异。
1 腕部奇异点
• 触发条件:机器人手腕的J4轴与【zhóu yǔ】J6轴共线【zhóu gòng xiàn】🚱(如J5轴角度【zhóu jiǎo dù】❕为🐍0°)如图1;
• 表现【biǎo xiàn】⚫:手腕关📛节(J4/J6)突然高【tū rán gāo】速旋转【sù xuán zhuǎn】,工具方向失控🌺;
如何避免:
• 编程时保持🍭J5轴角度【zhóu jiǎo dù】≠0°(例如设【lì rú shè】为📃±15°)

图1
2 肘部奇异点
• 触发条件:机器人🔗手臂完【shǒu bì wán】全伸直🏆或过度【huò guò dù】🗑弯曲【wān qǔ】(腕部中【wàn bù zhōng】🤴心点与J2、J3轴线构成直线)如图2;
• 表现:肘部关【zhǒu bù guān】🦕节速度【jiē sù dù】激增,末端运🌵动停滞;
如何避免:
• 避免🚖J2、J3轴完全💳伸直(180°)或过度【huò guò dù】弯曲【wān qǔ】

图2
3 肩部奇异点
• 触发条件:关节【jiē】🗞J5和关节【jiē】🗞J6交点在过关节【guò guān jiē】🗞J1轴线且【zhóu xiàn qiě】🔇平行关💭节【jiē】⛎J2轴线的【zhóu xiàn de】平面内😼时【shí】,会发生肩部奇异,如图3;
• 表现🌌:J1和【hé】➖J6轴剧烈【zhóu jù liè】耦合旋转🗼,路径偏【lù jìng piān】离;
如何避免:
• 倾斜安装机器人基座【rén jī zuò】👗(偏移基【piān yí jī】坐标系🥩);
• 调整工【diào zhěng gōng】具坐标👆系🗻,使【shǐ】TCP偏离J1轴线;

图3
3. 常见问题解答
• 机器人【jī qì rén】🚂尽量避免在奇【miǎn zài qí】⚫异点附【yì diǎn fù】近使用直线运🐾动
• 机器人➰进入奇异点时需要使【xū yào shǐ】用关节【yòng guān jiē】坐标将【zuò biāo jiāng】机器人➰移出奇🅿异点