旋轉軸機器臂，假設在某個關節等于0角度時，產生奇點，那么他造成的結果是什么？怎樣形容它的結果？謝謝

來個簡單的機器人來解釋奇點(singularity)。Scara機器人：這個機器人實際上有4個自由度：3個平動(x,y,z)+1個轉動(z)。這個機器人實際上有4個自由度：3個平動(x,y,z)+1個轉動(z)。我們在此基礎上再簡化一下，留下2個平動(x,y)，相當于我們只考慮在一個平面上的(x,y)坐標。簡化模型為：這個機器人很直觀啦，你可以控制兩個旋轉關節來改變機器人的端點坐標。這個機器人很直觀啦，你可以控制兩個旋轉關節來改變機器人的端點坐標。這個機器人的奇異點是什么呢？其實奇異點可以通過觀察機器人端點的速度合成得到。比如在當前的姿態下，機器人的端點可以產生的速度是由兩個速度合成的：v1和v2.v1是由于第一個旋轉關節產生的;v2是由于第二個旋轉關節產生的;可以看到兩個速度矢量v1和v2在平面上沒有共線，它們是獨立的(記得線性代數里面的independent和dependent么)。可以看到兩個速度矢量v1和v2在平面上沒有共線，它們是獨立的(記得線性代數里面的independent和dependent么)。機器人的端點可以產生的速度就是這兩個矢量的合矢量，這個合矢量可以是任意的嗎？來看兩個分矢量：這兩個矢量的方向是定了的(在這一瞬間)，但是大小呢？大小是可變的，而且正比于相應的轉動關節的角速度。(線速度=角速度*距離)可以知道在v1和v2不共線的情況下，我們是可以通過調整v1和v2的大小來得到任意的合速度的(大小和方向)。但是，當機器人處于這個姿態的時候：可以看到兩個速度矢量v1和v2在平面上共線了，它們是不獨立的(independent)。這個情況很直接，無論你怎樣改變v1和v2的大小，你都只能合成出和v1(v2)方向相同的速度。這就意味著你的機器人端點的速度不是任意的了，你只能產生某個方向上的速度。這樣機器人就奇異了。在機器人控制上來說，就意味著，你一旦奇異了，你就不能隨意控制你的機器人朝著你想要的方向前進了。這也就是前面同學所謂的自由度退化、逆運動學無解。顯示全部

你說的是串行連桿機械臂的運動學奇異點問題，在機器人學里算是一類特殊問題。在某些位姿下機械臂的雅科比矩陣降秩，基于速度分解的運動控制實效，解決的辦法已經extensively study了，主要是兩類解決方法，一是運動規劃時避開奇異位置，二是路徑穿越奇異點時規劃滿足某些條件的關節速度。

產生的結果如下[1]：機械臂自由度減少，從而無法實現某些運動某些關節角速度趨向于無窮大，導致失控無法求逆運算如何產生奇異點(singularity)說到奇異點的產生就不得不提一下的Gimbal Lock[2].如下圖，飛機內部的陀螺儀有三個旋轉的自由度，假設三個圈會隨著飛機的旋轉而旋轉，旋轉的軸線如上圖：如下圖，飛機內部的陀螺儀有三個旋轉的自由度，假設三個圈會隨著飛機的旋轉而旋轉，旋轉的軸線如上圖：當其中pitch角向上達到90°時，其中一個圈與原本水平的圈在這一瞬間發生了重合，從而減少了一個自由度。當其中pitch角向上達到90°時，其中一個圈與原本水平的圈在這一瞬間發生了重合，從而減少了一個自由度。當然，飛機的旋轉并沒有真的被LOCK了，依然可以運動。相同的情況同樣可以發生在機器人上：4軸和6軸產生奇異點(wrist singularity)下圖中的六軸機器人，四軸和六軸相交[3](大部分機器人四軸和六軸都會相交，所以很多機器人都會存在這種奇異點,這玩意跟機器人的品牌無關，只和結構有關).機器人的五軸與四軸和六軸的軸線相交，因此，機器人四，五,六三個軸便形成了上面提到的Gimbal Lock. 當五軸旋轉到某個角度時，比如下面這個角度(所有的關節角度都是0°)，四軸和六軸共線，奇異在此發生。因此，在某系機器人仿真軟件里，比如說ABB的robotstudio，當你打開機器人模型的時候，機器人的五軸會是這樣的：因此，在某系機器人仿真軟件里，比如說ABB的robotstudio，當你打開機器人模型的時候，機器人的五軸會是這樣的：耷拉著小腦袋真不是為了賣萌，而是為了避開奇異點。除了這種奇異點，還有其他兩種：1軸和6軸奇異點[4](Alignment singularity)另一種和 發米惺忪眼 提到的比較類似，當機器人的2軸和3軸產生奇異點。[4](Elbow singularity)reference:[1] 機器人奇異性分析，胡準慶等，《機器人技術與應用》[2] Wikipedia, Gimbal Lock[3] Six-axis robot configuration singularities, Use of the V+MV.SL_Move routine and the speed.limit parameter. Adept.[4] ABB Robotics, technical reference manual, rapid overview.顯示全部

看你的DH模型怎么定義，關節數值不一定非要為0。機器人正逆運動學公式告訴我們，奇點會產生自由度退化、逆運動學無解和無限大速度等主要問題。

總的來說就是在特殊的configuration下，end effector無法產生某個方向上的速度了，但是在那個方向上可以承受非常大的力。上圖里的planar 2 link arm在singular的情況下無法產生垂直于v1v2并且向外的速度，但是你可以沿著機器臂施加任意大的力，但每個關節卻不需要改變他們輸出的torque。還有個例子就是人蹲著的膝蓋遠比站著累，但活動空間大很多。

奇點，玩ABB機器人時遇到過，一般是第三或第四軸到零度時會出現，出現的幾率很小，出現奇點后機器人不能動作，會報警。FAUNC機器人沒遇到過，比較好用。KUKA機器人也玩過，也沒遇到，畢竟不是專門去找奇點～～

六軸機器人的5軸為0時....其他軸為0時影響不大，主要是當五軸為0時，四六軸同軸了

見識了，這是不是機器人死機了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的工业机器人什么情况下会出现奇点_【怎么解释机器人奇点造成的结果？】-工业-有米下载-6miu.com...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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