机器人奇异点到底是咋回事?现场碰到一个我有点懵
最近在一个3C搬运项目上用发那科M-20iA,跑轨迹的时候发现机器人走到某个姿态就报警,后来查了一下说是奇异点附近。我之前一直以为只要避开那俩位置就行,但实际调试的时候发现奇异点好像不是一个点,是一片区域?而且我换了IO走直线插补照样在那个姿态附近抖,速度也降不下来。
想问问各位,这玩意儿到底是怎么产生的?是数学上解算不出来还是控制器自己设的软保护?另外有没有什么靠谱的预处理办法,我看有的资料说提前规划路径绕过去,但项目上点位太密集了,没多少余量绕。
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奇异点本质就是雅可比矩阵秩不够了,六轴机器人一般有三种:腕部奇异(J5=0)、肩部奇异、肘部奇异。发那科报警一般报MOTN-023或者SRVO-023,你把那个姿态记下来反算一下关节角就能判断是哪种。腕部奇异最常见,就是4轴和6轴共线的时候,这时候4和6怎么转都不影响末端位姿,控制器解不出来。
你说直线插补还抖,大概率是逼近奇异区域时关节速度趋于无穷大,控制器只能降速或者直接停。实用点的处理:一是用JNT运动代替LIN,先转出去再切直线;二是把工具坐标系或者用户坐标系偏一下,让奇异姿态从轨迹关键点里挪走;三是有些控制器支持奇异点穿越模式,发那科我记得可以通过$PARAM啥的开启,你查下手册。我们之前做汽车焊装线也是这么处理的,绕不过去就把那个点改成PTP过渡,效果还行。
你这个3C项目用的什么负载?M-20iA是35kg的吧,会不会是安装姿态或者安装位置本身就让奇异点落在常用工作区了?把机器人底座高度、工作半径这些参数报一下,有时候硬件阶段就埋雷了,后期软件怎么调都别扭。
前两天刚处理了一个类似的,KUKA的,客户非要走一段从下往上的直线,正好穿过肩部奇异。直接在程序里加了个SPLINE过渡段,先在奇异点前0.5mm的位置切了个中间点,用PTP拐一下再继续走直线,示教器里看轨迹就平顺多了,报警也没了。不用算啥雅可比,实测好用。