机器人奇点规避是工业机器人控制的基础。对于机器人程序员和用户来说，奇点可能会成为一个严重的问题，对生产力和质量有真正的影响。
当机器人的控制算法因为运动学奇点而“崩溃”时，它可能会导致机器人以不可预测甚至危险的方式行事。例如，如果一个喷漆机器人在经过一个奇点附近时意外地改变速度，那么它将影响喷漆工作的质量。
幸运的是，在工业机器人编程中，有各种策略可以避免奇点的负面影响。
这里有9种策略可以让你的机器人的动作安全且可预测:
1.添加偏移量
第一个奇点规避策略非常简单。机器人技术人员已经使用了几十年。你只需在编程中给机器人的工具添加一个偏移量。
当机器人的两个轴以特定的方式排列时，通常会出现奇点。例如,手腕奇点发生在关节4和关节6“重合”时．通过给机器人的工具增加一个小角度，可以降低轴对齐的可能性。然而，由于增加了偏移量，这种策略也可能引入不准确或复杂的情况。
2.停止机器人
避免机器人奇点的一种快速方法是给机器人编程，使其在接近奇点时停止。这至少避免了任何可能伤害机器人的动作或行为。
您可以以多种方式应用此策略。例如，你可以在机器人的编程中添加一个“停止点”或“危险区”。当机器人进入这个区域时，它会触发一个停止状态。
这种解决方案的一些问题包括它不优雅，并且可能会让那些没有自己编程机器人的用户感到困惑，因为他们不知道机器人为什么停止了。
3.移动任务
避免奇点的一个更优雅的解决方案是将机器人的任务转移到其工作范围内的另一个区域。这允许您对任务进行定位，使其不会遇到任何奇点。
这个策略需要你了解一点机器人运动学和可达性．在机器人的工作空间中找到合适空间的一种方法是进行可达性分析。像RoboDK这样的工具可以极大地帮助实现这一点，因为它内置了可视化机器人工作空间的功能。
4.使用Cuspidal Robots
尖的机器人是那些被特别设计成没有奇点的。它们可以在工作范围内自由移动，永远不会达到运动学奇点。
齿形机器人的主要好处是它们能够以安全稳定的方式顺利地执行复杂的运动。潜在的问题是，这种类型的机器人有时不能执行简单的动作。用于创建无奇点运动的编程技术可能会使机器人的运动不那么精确，因为避免奇点优先于任务精度。
5.实施联合限额
避免一些奇点的一个简单而有效的解决方案是在机器人编程中施加关节限制。这可以防止关节移动超过特定的角度，这将导致机器人进入奇点。
虽然这种方法简单有效，但它限制了机器人的运动。它有效地移除了机器人工作空间的整个部分。然而，对于某些任务来说，这可能是可以接受的。
6.学会识别奇点
一个强烈推荐的策略是学会识别机器人奇点。当你知道要注意什么时，你就会为看到奇点时该怎么做做好准备，你就会对如何解决问题有更好的想法。
有了经验，你可能会开始对机器人的工作空间及其奇点有一种直观的“感觉”。这个技能使您在创建机器人程序时更容易避免奇点。
7.成为奇点大师
下一步就是成为“奇点大师”。这意味着要学习更多导致奇点的高级数学概念。有了这些理解，您将有足够的知识来创建能够优雅地检测和避免奇点的机器人程序。
对于大多数机器人用户来说，这个级别可能太过了。奇点背后的数学是非常复杂的。然而，如果你的目标是成为一名机器人专家，那么培养这项技能是个好主意。
8.添加动态奇点规避
另一种策略是在机器人的编程中加入动态奇点避免。这是机器人遇到奇点时调整动作的地方。对于需要人机物理协作的任务，这是一种有效的策略，因为机器人会主动避免接触人类操作员。
实现这种类型的奇点避免的一种方法是在机器人太接近奇点时给它的运动添加动态力。研究人员已经成功地使用了这种方法在机器人手动引导任务中取得了良好的效果。
9.使用带有自动奇点检测的软件
最后，避免机器人奇点的最有效方法之一是使用具有自动奇点检测功能的机器人编程软件。RoboDK有内置的奇点检测，专门设计来告诉你你选择的轨迹是否会经过一个奇点。
这使得编程变得更容易，因为你不需要担心机器人在编程时是否会进入奇点。
是的，奇点可以很复杂。
但是，通过遵循上面概述的策略，您可以确保您的机器人程序不存在任何有问题的奇点。你能更好地识别运动学奇异点，并调整机器人的操作以避免它们，你的机器人的运动就会更稳定和有效。
你用什么策略来避免机器人奇点?请在下面的评论中告诉我们，或者加入讨论LinkedIn，推特，脸谱网，Instagram，或在RoboDK论坛。．还有，查看我们广泛的视频收藏并订阅到RoboDK YouTube频道
