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問題來了，什么是奇異點呢？在其工作空間中存在一些特定點位，這些點會導(dǎo)致機器人失去一個或多個自由度，當機器人末端工具中心點達到或接近這些位置時，在其運動空間中會出現(xiàn)無窮解的情況，即使機器人笛卡爾坐標值發(fā)生了很小的變化，也會導(dǎo)致軸關(guān)節(jié)發(fā)生很大的變化，這樣就使得機器人無法正確的按照軌跡規(guī)劃運動。因此，在工業(yè)機器人領(lǐng)域?qū)⑦@些點稱為機器人奇異點。

而機器人的運動學(xué)算法包括正向運動學(xué)和逆向運動學(xué)。關(guān)節(jié)運動屬于正向運動學(xué)，這一點非常好理解，當你告訴機器人某個關(guān)節(jié)需要運動多少度，那機器人會非常聽話的運動到對應(yīng)的角度。

插補運動是機器人逆向運動學(xué)算法，也就是機器人根據(jù)要求的笛卡爾坐標值，逆向計算出各個關(guān)節(jié)需要運動的角度。

因此，要熟練的應(yīng)用工業(yè)機器人，對工業(yè)機器人奇異點進行一定程度地了解是非常有必要的。常見的六軸串聯(lián)工業(yè)機器人會在三個位置逆解出無數(shù)個解的情況，出現(xiàn)三種奇異點，分別為肩關(guān)節(jié)奇點、肘關(guān)節(jié)奇點和腕關(guān)節(jié)奇點。

以上情況會導(dǎo)致機器人逆向運動學(xué)算法逆解的結(jié)果相互補償，形成無數(shù)個解。我們可以從圖中看到，肩關(guān)節(jié)奇異和肘關(guān)節(jié)奇異位置都在機器人非主要工作區(qū)域，一般不會在調(diào)試中出現(xiàn)這樣的姿態(tài)，處理較為簡單，只要限制機器人作業(yè)范圍，就可輕易地回避。

但是腕部奇異點不同，在機器人工作區(qū)域的幾乎所有位置都有可能發(fā)生，其規(guī)避方法相對困難，在實際應(yīng)用時，可以利用使末端工具增加一定角度的辦法，避免腕部4軸和6軸中心共線。

因此，了解腕部奇異點的發(fā)生機理，并根據(jù)具體情況靈活應(yīng)對，是確保機械臂穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。在路徑規(guī)劃中，要盡量避免機械臂經(jīng)過奇異點。例如，在焊接任務(wù)中，如果焊接點恰好在機械臂運動的路徑點上，我們可以通過識別末端路徑上的奇異點區(qū)域，將焊接板放置在沒有奇異點的路徑上，就可以最大程度地避免機械臂經(jīng)過奇異區(qū)域，充分發(fā)揮機器人作業(yè)的優(yōu)勢。