机械臂奇异点定义(机械臂 奇异点)

关于工业机器人两种奇异点——臂奇异点和腕奇异点

一、奇异点的介绍

利用无限量的机械臂配置可获得机械臂空间内的某些位置，以确定工具的位置和方位。但在基于工具的位置和方位计算机械臂角度时，这些位置，也就是熟知的奇异点，却成了一个问题。一般说来，机械臂有两类奇异点：

1、臂奇异点；

2、腕奇异点。

臂奇异点就是腕中心（轴 4、轴 5 和轴 6 的交点）正好直接位于轴 1 上方的所有配置，如下图 1 所示。

腕奇异点是指轴 4 和轴 6 处于同一条线上（即，轴 5 角度为 0）的配置臂奇异点，如下图 2 所示。

奇异点无平行杆的机械臂（串行连接机械臂）同平行杆机械臂一样，都有腕奇异点和臂奇异点。除此以外，此类机械臂还有一种奇异点。这种奇异点出现在腕中心和轴 2 与轴 3 的旋转中心都在同一直线上的机械臂位置上，如下图 3 所示。

二、解决奇异点的方法

1、通过奇异点的程序执行

在关节插补期间，机械臂通过奇异点时，不会出现问题。

在接近奇异点处执行直线或圆弧路径时，某些接头（1 与 6 或 4与 6）的速率可能极大。为避免超过最大关节速率，可降低直线路径速率。

在接头交角处插补腕轴时，可用模式（SingArea\Wrist）使接头的高速率降低，同时仍维持机械臂工具的直线路经。但与完全直线插补相比，这种方式可能会导致方位错误。注意，当机械臂经过带直线或圆弧插补的某一奇异点附近时，机械臂配置会发生显著变化。为避免重新配置，应利用导致必须重新配置的方位在奇异点另一侧设置第一个位置。同时，还应注意，只移动外部接头时，机械臂不得停留在其奇异点，不然会导致机械臂接头发生不必要的移动。

2、通过奇异点手动控制

在关节插补期间，机械臂通过奇异点时，不会出现问题。

在直线插补期间，机械臂可以穿过奇异点，只是是以减速模式完成。

温馨提示：通过以上关于关于工业机器人两种奇异点——臂奇异点和腕奇异点内容介绍后，相信大家有新的了解，更希望可以对你有所帮助。