Übersicht über Singularität

Singularität in einem Roboter mit mehreren Gelenken bezieht sich auf eine Position (oder einen Punkt), bei der der Roboter Schwierigkeiten hat, seine nächste Position während der Bewegung zu berechnen. Roboter mit mehreren Gelenken berechnen jeden Gelenkwinkel während der Bewegung basierend auf dem Roboterende

Beispiel: In Abb. 1 Wenn sich der Roboter unten zum roten Punkt bewegt, kann der Roboter nicht bestimmen, ob seine Gelenke in Stellung A oder B bewegt werden sollen, wie in Abb. 2. Diese Position (oder Punkt) wird als Singularität bezeichnet.

In der Nähe einer Singularität ist die Roboterbewegung in Bezug auf Ebene, Punkt und Linie nicht fließend, die lineare Bewegung am Roboterende wird möglicherweise nicht beibehalten, und Positionsfehler während der Steuerung können zunehmen. Singularität tritt in drei Fällen auf, wie in der folgenden Abbildung dargestellt, einschließlich wenn die Roboterverbindungen eine Linie bilden.

1. Singularität Des Handgelenks: Wenn das Handgelenk des Roboters eine Linie bildet, während Achse 5 sich 0° nähert

   • Im Vergleich zu einem menschlichen Arm entsprechen die Achsen 4, 5 und 6 dem Handgelenk. 
2. Singularität Der Schulter: Wenn sich die Achsen 1 und 6 auf derselben Linie befinden
   • Im Vergleich zu einem menschlichen Arm entsprechen die Achsen 1 und 2 dem Schultergelenk.
3. Winkelstück Singularität: Wenn der Roboter eine Linie bildet, während Achse 3 sich 0° nähert
   • Im Vergleich zu einem menschlichen Arm entspricht Achse 3 dem Ellbogen.

Vorsicht

• Manuelle und automatische Operationen, die sich mit Gelenkrotation bewegen, werden nicht durch Singularität beeinflusst.

  • Aufgabenverschiebung, Bewegungs-Befehl usw.
• Singularität tritt nur während des manuellen und automatischen Betriebs auf, bei dem der Roboter die lineare Bewegung beendet.
  
  • Gelenkbewegung, MoveJ-Befehle usw.
• Im Singularitätsbereich ist die Force Control oder Compliance Control nicht verfügbar.
• Da die Rotationsgeschwindigkeit bestimmter Achsen schnell ansteigt, wenn eine lineare Bewegung eine Singularität passiert, kann es zu einer Verletzung der Geschwindigkeits- oder Winkelgrenze kommen.

So vermeiden Sie Singularität

Doosan Robotics Roboter bieten Optionen zur Vermeidung von Singularitäten während der Bewegungssteuerung. Es wird jedoch empfohlen, eine Aufgabe zu konfigurieren, die keine Ausnahmen mit Befehlen für gemeinsame Bewegungen wie MoveJ in Singularitätszonen erstellt.