一、工業(yè)機(jī)器人奇異形位的分類

　　工業(yè)機(jī)器人的奇異形位是指工業(yè)機(jī)器人雅可比矩陣降秩時(shí)所處的形位。對(duì)于六個(gè)自由度的工業(yè)機(jī)器人，奇異形位處雅可比矩陣是不可逆的。粗略地講，工業(yè)機(jī)器人的奇異形位可分為兩類：

　　(1)工業(yè)機(jī)器人工作空間邊界的奇異形位；

　　(2)工作空間內(nèi)部奇異形位，通常是由兩個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)軸線重合造成的。兩關(guān)節(jié)角度以無窮大的速度來提供端部運(yùn)動(dòng)的需要，即在此位置，工業(yè)機(jī)器人失去一個(gè)自由度，使端部的運(yùn)動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)。正好是關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人的初始位置，即初始位置的關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人存在奇異解，存在奇異現(xiàn)象，為避開奇異形位，這里給工業(yè)機(jī)器人的第四、六關(guān)節(jié)以恒定的角速度。

　　二、如何避開奇異形位與障礙

　　在工業(yè)機(jī)器人實(shí)際優(yōu)化控制中，根據(jù)工作環(huán)境、任務(wù)等要求，常要對(duì)多個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中始終要避開關(guān)節(jié)角限制、內(nèi)部奇異，若工作空間還有障礙存在，在控制中還要增加避開此障礙物的性能指標(biāo)。在工業(yè)機(jī)器人仿真過程中，也需要對(duì)一些運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行比較。我們需要首先確定這些性能指標(biāo)。常用的運(yùn)動(dòng)學(xué)性指標(biāo)及其計(jì)算公式如下：

　　（1）避開關(guān)節(jié)角限制