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概述

利用无限量的机械臂配置可获得机械臂空间内的某些位置，以确定工具的位置和方位。但在基于工具的位置和方位计算机械臂角度时，这些位置，也就是熟知的奇异点，却成了一个问题。

一般说来，机械臂有两类奇异点；臂异奇点或腕异奇点。臂奇异点就是腕中心（轴4、轴5和轴6的交点）正好直接位于轴1上方的所有配置。腕奇异点是指轴4和轴6处于同一条线上，即，轴5角度为0。

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无平行杆的机械臂的奇异点

无平行杆机械臂(串联式机械臂)具有腕奇异点和臂奇异点，此外还有第三种奇异点。 这个奇异点发生在机器人腕中心和坐标轴2、3的旋转中心都在一条直线上的位置， 见下图。

02

带七根轴的串联机器人的奇异点

有7根轴的串联机器人，如IRB14000/14050，不仅具备6轴机器人所有的所有奇异点，而且还多出两个奇异点。

第一个奇异点出现在轴2角度为零以便轴1和轴7处于同一条线上的状况下。这与腕关节奇异点类似。

第二个奇异点出现在位于参照方向上时，因此，该奇异点与机械臂角度计算有关，具体根据所配置的参照方向 WCP而定。更多信息，参见技术参考手册-系统参数中的Arm-Angle Reference Direction。

03

通过奇异点的程序执行

在关节插补期间，机械臂通过奇异点时，不会出现问题。

在接近奇异点处执行直线或圆弧路径时，某些接头（1与6或4与6）的速率可能极大。为避免超过最大关节速率，可降低直线路径速率。

在接头交角处插补腕轴时，可用模式（SingArea\Wrist）使接头的高速率降低，同时仍维持机械臂工具的直线路经。但，与完全直线插补相比，这种方式可能会导致方位错误。

注意，当机械臂经过带直线或圆弧插补的某一奇异点附近时，机械臂配置会发生显著变化。为避免重新配置，应利用导致必须重新配置的方位在奇异点另一侧设置第一个位置。

同时，还应注意，只移动外部接头时，机械臂不得停留在其奇异点，不然会导致机械臂接头发生不必要的移动。

对于有7根甚或更多轴的机械臂而言，机械臂可能能自动调整机械臂角度，以避免某些奇异点。参见操作手册-带FlexPendant的IRC5。

04

通过奇异点的手动控制

在关节插补期间，机械臂通过奇异点时，不会出现问题。在线性插补期间，机器人无法通过奇异点。在奇异点附近移动可能会导致TCP速度降低，而关节动作较大。

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