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【干货】机器人奇异点的解决方法内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.在调试机器人时，如果机器人处于下图状态(处于J4轴和J6轴同轴)，会发生报警：MOTN-023或者MOTN-063，在此情况下，机器人只能在关节坐标系下移动。
以下姿态即为奇异点位置。
在调试机器人时，如果机器人处于下图状态(处于J4轴和J6轴同轴)，会发生报警：MOTN-023或者MOTN-063，在此情况下，机器人只能在关节坐标系下移动。
以下姿态即为奇异点位置。
图1 机器人奇异点位置当机器人J5轴处于0°位置，机器人会出现MOTN-023报警：图2 MOTN-023报警当机器人在执行动作类型为L，C，A的动作指令时，如需经过奇异点，机器人会出现MOTN-063报警：图3 MOTN-063报警针对奇异点的处理方法情况一：在机器人示教时遇到奇异点处理步骤：a) 将机器人的示教坐标系切换到关节图2 示教坐标系的切换b) 点动机器人，让J5轴调离0°的位置，建议小于-3°或者大于3°c) 按RESET键复位报警情况二：在程序运行时遇到奇异点方法一：适合在无精细点位要求使用。
当运行程序时遇到奇异点，可以将该行动作指令的动作类型改为J，或者修改机器人的位置姿态，以避开路径当中存在的奇异点。
方法二：适合在有精细点位要求使用。
在动作指令后添加附加动作指令：手腕关节动作指令WJNT(全名Wrist Joint)。
手腕关节动作指令(Wrist Joint)，不在轨迹控制中对手腕的姿势进行控制(标准设定下，程序运行时，手腕的姿势始终被控制)。
在直线动作、C圆弧动作、A圆弧动作时能够使用该指令。
当遇到奇异点时，程序中使用该指令，手腕的姿势在动作中发生变化，避开奇异点造成的手腕轴反转动作，使得工具中心点继续沿着轨迹动作。
机器人运动轨迹指令通解及使用注意点机器人蓝图在现场调试机器人，有个同行疑问？为啥我调了半天的轨迹都做不出合格产品，你一来两分钟就搞定了呢?运动指令就那么简单的几个呀？你给我解释解释，是不是留后门了！我说，你还是技术没学到家，运动指令的确就那几个，但是你没有真正搞懂每个的真实用途！你的姿态引导和轨迹逼近都没有设置好！其实大部分刚开始搞机器人的朋友也都一样，认为运动指令简单，就是直线，关节，圆弧这些嘛！就没有花心思去细细研究它！今天我给大家伙详细普及下运动指令需要注意的几个问题！机器人运动指令原理都是一样的，常用的指令基本上就是这几个点：点到点；点到点指令，KUKA机器人叫PTP，ABB机器人叫MoveJ，发那科机器人叫J，史陶比尔机器人叫moveJ；每家名称不同，用法是一样的，大家看手册都会看到同样一句话，点到点指令的运动轨迹是不可预测的，这句话怎么理解?并不是说每次运行轨迹都不可预测，它的意思是你在编程之前，你是想不到从点1到点2轨迹是什么样子，所以需要手动慢速走一遍，走了之后你就知道轨迹是什么样了，再运行每次轨迹都是一样的！KUKAABB史陶比尔发那科直线;直线指令，KUKA机器人叫Line，ABB机器人叫MoveL，发那科机器人叫L，史陶比尔机器人叫movel；直线指令就是走直线，手册里说是TCP从起点匀速移动到目标点！这里的匀速也并不是绝对的，它有个加减速度在里面，所以启动和停止的瞬间，它不是匀速的，所以焊接或者涂胶要求精度很高的话，你得提前预判一个位置，或者加时间延时！还有三个点连续匀速，各家机器人走直线会走到一个精确点就停止，再走下一个点，这种情况我都是把轨迹逼近打开，你可以设置逼近数值为0，也可以设置一个其它数值，这时候就可以连续匀速运动了！直线指令还会遇到个最大的问题，那就是奇异点（我之前文章里详细讲过），如果直线指令经过奇异点是无法运动的，但是点到点就没有奇异点问题！KUKA发那科ABB史陶比尔圆弧；圆弧指令，三点确定一个圆弧，都一样，两个半圆构成一个圆；也有的机器人可以设置圆弧角度，圆的半径，这些参数；其它的使用和直线指令是一样的！速度；这里的速度不是全局速度，而是每条指令里的速度，各种型号的机器人每条指令里都有速度参数，有的更详细，会分为关节速度和直线速度，比如史陶比尔机器人就区分很详细，使用时候注意区分。
机器人奇异点的理解每种型号的机器人都有奇异点，那么奇异点是如何产生产生的结果当机器人以笛卡尔坐标系运动时，经过奇点，某些轴的速度会突然变得很快，TCP点的路径速度会显着减慢。
因此，应避免机器人的轨迹经过奇点附近。
奇异点产生如下结果：1、机械臂自由度减少，从而无法实现某些运动2、某些关节角速度趋向于无穷大，导致失控3、无法求逆运算如何产生奇异点（singularity）说到奇异点的产生就不得不提一下的Gimbal Lock[2].如下图，飞机内部的陀螺仪有三个旋转的自由度，假设三个圈会随着飞机的旋转而旋转，旋转的轴线如上图：当其中pitch角向上达到90°时，其中一个圈与原本水平的圈在这一瞬间发生了重合，从而减少了一个自由度。
当然，飞机的旋转并没有真的被LOCK了，依然可以运动。
相同的情况同样可以发生在机器人上：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。
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。
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。
因此，在某系机器人仿真软件里，比如说ABB的robotstudio，当你打开机器人模型的时候，机器人的五轴会是这样的：耷拉着小脑袋真不是为了卖萌，而是为了避开奇异点。
除了这种奇异点，还有其他两种：1轴和6轴奇异点(Alignment singularity)三、当机器人的2轴和3轴产生奇异点(Elbow singularity)比如在当前的姿态下，机器人的端点可以产生的速度是由两个速度合成的：v1和v2. v1是由于第一个旋转关节产生的;v2是由于第二个旋转关节产生的;图（a ） 图（b ）可以看到图（a ）中两个速度矢量v1和v2在平面上没有共线，它们是独立的、不共线的，我们是可以通过调整v1和v2的大小来得到任意的合速度的（大小和方向）。
奇点类型判断具体方法奇点（singularity）是指人工智能（AI）或机器智能（MI）的快速发展达到超越人类智能的状态。
奇点的到来被认为将引发社会、经济、科技等各个领域的巨大变革，因此对于奇点的类型判断具有重要的指导意义。
下面将介绍几种常见的奇点类型判断方法。
1.技术指标法：通过分析和评估人工智能或机器智能的技术指标来判断奇点的类型。
例如，观察计算机处理速度的指数级增长、机器学习算法的快速进步和自适应性能的增强等等。
如果这些指标呈现出指数级增长，那么可以认为奇点是以技术进步的方式到来。
2.社会影响法：奇点对社会的影响是判断奇点类型的关键因素之一。
通过社会影响法，我们可以观察到人工智能或机器智能在教育、医疗、金融、交通等领域的广泛应用，并分析其对社会结构和组织形式的改变。
如果奇点主要通过社会影响来到来，那么奇点类型可以被归类为社会奇点。
3.人机融合法：人机融合是指人类与机器智能之间的紧密合作和相互依赖关系。
通过观察人工智能或机器智能与人类之间的协同作用和互补性，可以判断奇点的类型。
如果奇点主要是通过人机融合来实现，那么奇点可以被称为融合奇点。
4.超级智能法：超级智能是指具有远远超越人类智能的机器智能。
通过研究和评估人工智能或机器智能在智力和认知能力方面的突破，可以判断奇点的类型。
如果奇点是由超级智能的到来引起的，那么奇点可以被称为智能奇点。
综上所述，判断奇点类型需要综合考虑技术指标、社会影响、人机融合和超级智能等多个因素。
在实际应用中，可以根据不同的奇点类型采取不同的措施和策略来应对和引导奇点的到来。
希望这篇文章能为对奇点类型判断感兴趣的读者提供一些有用的指导和思路。
ABB机器人奇异点管理说明：ABB机器人在运行和手动操作过程当中，有时候会进过机器人奇异点，造成机器人停止并报错，报奇异点错误。
这里主要了解机器人奇异点和相应解决办法，添加指令和使用指令。
一、ABB机器人奇异点定义当机器人关节轴5角度为0度，同时关节轴4和关节轴6是一样时，则机器人处于奇异点。
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，臂奇异点和腕奇异点。
1、臂奇异点：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。
如下图所示：腕中心和轴1汇集时出现臂奇异点2、腕奇异点：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。
如下图所示：轴5角度为0时出现腕奇异点二、如何避免解决机器人出现奇异点1、布局以及夹具设计在进行工作站布局时候，要考虑机器人和各个设备之间的摆放布局位置，尽量考虑到机器人在工作过程当中，避免机器人经过奇异点；还可以在考虑机器人夹具在工作中对机器人姿态影响，进而避免奇异点。
如果已指定参数Wrist，则对方位进行接头插补，以避免奇异点。
在这种情况下，TCP遵循正确的路径，但是工具方位会稍微偏离。
当未通过奇异点时，亦将出现上述情况。
2、SingArea指令在编程时，也可以使用SingArea这个指令去让机器人自动规划当前轨迹经过奇异点时的插补方式。
如：SingAreaWrist:允许轻微改变工具的姿态，以便通过奇异点SingAreaOff:关闭自动插补（1）使用说明SingArea用于定义机械臂如何在奇异点附近移动。
SingArea亦用于定义关于拥有不到六个轴的机械臂的线性和圆周插补，在轴4锁定为0或+-180度的情况下，可编程六轴机械臂运行。
本指令仅可用于主任务T_ROB1，或者如果在MultiMove系统中，则可用于运动任务中。
产生的结果如下：∙机械臂自由度减少，从而无法实现某些运动∙某些关节角速度趋向于无穷大，导致失控∙无法求逆运算当机器人以笛卡尔坐标系运动时，经过奇点，某些轴的速度会突然变得很快，TCP 点的路径速度会显著减慢。
因此，应避免机器人的轨迹经过奇点附近。
如何产生奇异点（singularity）说到奇异点的产生就不得不提一下的Gimbal Lock[2].如下图，飞机内部的陀螺仪有三个旋转的自由度，假设三个圈会随着飞机的旋转而旋转，旋转的轴线如上图：当其中pitch角向上达到90°时，其中一个圈与原本水平的圈在这一瞬间发生了重合，从而减少了一个自由度。
当然，飞机的旋转并没有真的被LOCK了，依然可以运动。
相同的情况同样可以发生在机器人上：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。
腕部奇点发生在4轴和6轴重合(平行)时。
肩部奇点发生在腕部中心位于1轴旋转中心线时。
肘部奇点发生在腕部中心和2轴3轴一条线。
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。
因此，在某系机器人仿真软件里，比如说ABB的robotstudio，当你打开机器人模型的时候，机器人的五轴会是这样的：耷拉着小脑袋真不是为了卖萌，而是为了避开奇异点。
除了这种奇异点，还有其他两种：二、1轴和6轴奇异点(Alignment singularity)三、当机器人的2轴和3轴产生奇异点(Elbow singularity)比如在当前的姿态下，机器人的端点可以产生的速度是由两个速度合成的：v1和v2.v1是由于第一个旋转关节产生的;v2是由于第二个旋转关节产生的;图（a）图（b）可以看到图（a）中两个速度矢量v1和v2在平面上没有共线，它们是独立的、不共线的，我们是可以通过调整v1和v2的大小来得到任意的合速度的（大小和方向）。
产生的结果如下：
•机械臂自由度减少，从而无法实现某些运动
•某些关节角速度趋向于无穷大，导致失控
•无法求逆运算
当机器人以笛卡尔坐标系运动时，经过奇点，某些轴的速度会突然变得很快，TCP 点的路径速度会显著减慢。
因此，应避免机器人的轨迹经过奇点附近。
如何产生奇异点（singularity）
说到奇异点的产生就不得不提一下的Gimbal Lock[2].
如下图，飞机内部的陀螺仪有三个旋转的自由度，假设三个圈会随着飞机的旋转而旋转，旋转的轴线如上图：
当其中pitch角向上达到90°时，其中一个圈与原本水平的圈在这一瞬间发生了重合，从而减少了一个自由度。
当然，飞机的旋转并没有真的被LOCK了，依然可以运动。
相同的情况同样可以发生在机器人上：
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。
腕部奇点发生在4轴和6轴重合(平行)时。
肩部奇点发生在腕部中心位于1轴旋转中心线时。
肘部奇点发生在腕部中心和2轴3轴一条线。
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。
因此，在某系机器人仿真软件里，比如说ABB的robotstudio，当你打开机器人模型的时候，机器人的五轴会是这样的：。
