编程机器人执行任务时，我们通常会考虑机器人工具在其工作空间中的移动方式，并将其描述为相对于3D或笛卡尔空间中的X，Y和Z轴的移动。然而，机器人本身需要将其转换为其六个关节中的每一个的目标角度，以便能够将工具移动到预期位置。我们将这种转换过程称为运动学，并且对于UR产品系列中的铰接式机器人手臂，在某些情况下这种转换不可避免地存在一些困难。

 

有三种主要情况，UR机器人可能在移动到某个位置时遇到问题，或者因为机器人不可能到达所需的位置，或者因为它不可能从机器人关节的当前位置到达那里。在这里，我们将这些情况大致归类为奇点，并逐一解释。

 

机器人工作区

UR臂的工作空间是球形的，在工作区域图中，您可以在支撑点下找到它，它用两个同心圆表示，一个较小的标记为“推荐范围”，一个稍大的标记为“最大值”。工作区域”。在工作空间的中心，在基础接头的正上方和下方有一个柱子，在柱子内部也有一些限制机器人的运动。以下示例来自UR5e机器人工作区域图，可在此处找到：机器人工作区域

 

1、外部工作区限制

下面的动画显示在推荐的到达范围内（以蓝色表示），机器人可以将工具移动到几乎任何方向的任何位置。当在推荐范围之外的区域内工作但仍在最大工作区域内（以灰色表示）时，大多数位置都可以到达，但是对工具方向有限制，因为在某些情况下机器人在物理上无法达到足够远的距离。

 singularity_square.gif

怎么避免

将设备安排在机器人周围以避免在推荐的工作空间之外工作，或者如果不可行，请选择具有较长范围的UR机器人。

 

2、内部工作区限制

建议避免机器人基座正上方和下方的柱子中的机器人运动（在下面的动画中以灰色表示），因为由于关节在机器人手臂上的布局方式，许多位置/方向将在物理上无法到达。此外，您可能会遇到在此圆柱体外部空间中执行线性运动的问题（以橙色表示），因为相对较慢的工具速度需要基础接头的非常高的旋转速度，从而使一些工具运动无法实现或不安全。

 singularity_views.gif

怎么避免 

以这样的方式布置机器人任务，即不必在中心圆柱体中或靠近中心圆柱体工作。如果这是不可避免的，请尽可能使用MoveJ而不是MoveL，因为这不需要运动转换，也不受奇点影响。您还可以考虑将机器人底座安装在水平表面上，以将中心圆柱体从垂直方向旋转到水平方向，从而可能使其远离任务的关键区域。

 

3、手腕对齐奇点

肩部，肘部和腕部1个关节都在UR机器人的同一平面内旋转，如下面动画中编号为1,2和3的箭头所示。然而，当我们将腕关节2（在动画中标记为4）的运动与这个相同的平面对齐时，通过将其移动到0度或180度的角度，我们限制了机器人的运动范围，无论该区域是什么。工作区。

singularity_wrist_label_tool.gif

怎么避免

以这种方式布置机器人任务，使得不必以这种方式对准机器人腕关节。或者偏移工具的方向，以便工具可以水平指向而不会出现有问题的手腕对齐。

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