機械人笛卡爾空間軌跡規劃時一般是怎麼處理奇異位型的?

時間 2021-07-01 16:48:38

1樓:AlmostHuman

直接進3.

以下是我個人理解。

這個是屬於機械人控制器來幹的事情,同樣舉個例子,使用者輸入了MOVEL指令要求機械人從當前位置P0直線運動到目標點P1。機械人控制器首先在P0P1直線段間做速度規劃,目的是保證執行平滑。速度規劃好後就知道了各個時刻上的位姿值,每個時刻對應機械人的乙個位姿,我們一般稱這個位姿對應的TCP點為插補點,假設P0P1直線段間規劃出10000個插補點,會對這10000個插補點作逆運動學有效性驗證,目的是保證每個插補點都有逆解,且相鄰兩個插補點逆解出的關節角間不能有速度跳變(速度跳變的話就是奇異點了)。

如果全部插補點都有效,下面就可以進行插補工作了。

2樓:Robot Seller

實名反對...哎我怎麼是第乙個回答的?

我就喜歡這樣問問題的題主,條理清晰,有自己的思考。

我覺得題主應該是剛入學不久的研究生,建議要再深入理解下奇異點,因為並不是僅僅避開這個點就好了,而是要根據你機械臂關節運動速度上限盡量避開奇異點附近的區域。

我用過的工業機械臂不多,先舉個六自由度UR的例子吧,他家之前的方法很呆板,如果你通過了奇異點附近,那麼我就停下來不動了,你在給我規劃或者示教個新路徑。再舉個7自由度Franka的例子,因為多了乙個自由度就可以多乙個次優先順序的運動(零空間),這個時候就比六自由度的好多了,能主動改變關節空間構型規避奇異點。

例子舉完了,回到問題,很不幸,你第二點分出來的兩種可能情況都有人選。

我判斷構型是否奇異的方法主要是看雅可比矩陣的奇異值,我一般只看下最小的特徵值是不是小於乙個值(這個值我手調的哈哈)。

判斷奇異之後,如UR就是不讓路徑過奇異點;但是有的廠家就是靠損失奇異點附近的運動精度通過奇異點,其實權衡利弊之後很清楚,如果這個奇異點只是運動通過而已,沒做什麼操作,那就無所謂,但是如果這個點在焊接的路徑上,那當然會影響焊接效果,那就不能過了,或者小心翼翼的降低笛卡爾空間速度慢速通過。

機械人軌跡和路徑概念不同點在哪?

可以參考之前的一篇回答。機械臂的軌跡規劃,路徑規劃,運動規劃有什麼區別呢?路徑規劃,就是path planning,也就是通常所說的從起始位置到目標位置,是走直線,走圓弧,還是走曲線。需要根據設計的需求,選擇最終的路徑。軌跡規劃 則是在選好的路徑基礎上,如何來完成這條路徑。比如說走直線,如何實現走直...

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