机器人奇点详解
一提到“奇点”两个字，可能会让你一下子想起黑洞。因为在黑洞的中心，就存在一个点，科学上称其为“引力奇点”。黑洞是目前宇宙中已知的引力最大的物质，连拥有宇宙间最高速度的“光”都逃脱不了他的魔爪，可见其引力有多大。所以奇点可以理解为“趋于无穷大”的一个形容词。“引力奇点”就是引力趋于无穷大，那么“机器人奇点”应该如何理解呢？这次我们就来探讨一下。
通过上一次的分享我们已经知道了机器人轴配置数据的真实含义，其实机器人奇点问题应该也是可以归类到机器人轴配置的问题里去。它其实是机器人轴配置当中的一种比较特殊的情况。
我们知道，机器人的运动路径的规划其实通过一定的算法运算来实现的，既然是算法运算，就肯定会出现比较极端的运算情况。比如机器人到达奇点时，算法得出的结果可能会有无数个解，一个或多个轴的插补速度可能会快到趋于无穷大，这种运动对于真实的机器人来说显然是承受不来的。所以当机器人快要到达奇点时就会采取一个比较简单明了的处理办法——报错。我们现在常见的六轴串联机器人常见的奇点有三种，下面我们就来简单的介绍一下。
腕关节奇点
当机器人的4轴与6轴处于同一直线（也就是5轴接近0度）的时候，就会出现腕关节奇异点。当出现这种情况时，4轴的旋转与6轴的旋转是可以相互抵消的。可能会导致轴的快速旋转。腕关节奇点如下图所示。
臂奇点
臂奇点也称肩关节奇点。当机器人的4轴、5轴、6轴的交点正好处于1轴的上方的时候，就会出现臂奇点。在臂奇点的状态下，机器人的1轴与4轴的运动可以互相抵消。也会导致关节的高速旋转。臂奇点如下图所示。
肘关节奇点
肘关节奇点比较少见，只能在没有平衡杆的机器人上出现。这种奇点出现在腕中心与2轴与3轴的旋转中心处于同一条直线上时发生。肘关节奇点如下图所示。
Q:
那我们应如何避免奇点呢？
A:
奇点是机器人这种结构与生俱来来，无法彻底解决。但是机器人制造商会想办法从程序上躲避奇点。比如ABB机器人就有专门应对奇点的指令“SingArea”来确定机器人在奇点附近轴插补运动的规划。当然我们也可以从最初示教点是时候就避开这三种情况。当然最重要的是夹具设计的时候就应考虑到奇点的问题。
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