多关节机器人术语:自由度、位姿与奇异点怎么理解

自由度与轴数
自由度描述机构能独立运动的方向数量,轴数指实际存在的关节或运动轴数量。多数情况下两者对应,但在存在耦合机构或外部轴的系统中并不完全等同。沟通时应说明具体定义和统计范围,避免各说各话。
位姿与坐标系
位姿由位置和姿态两部分组成,位置用坐标描述,姿态用绕各轴的转动描述。工具坐标系、用户坐标系与基坐标系的原点和方向不同,编程与示教前必须确认当前使用的坐标系,很多看起来像精度问题的现象,实际上是坐标系设错造成的。
奇异点
奇异点是机构在某些位姿下失去部分方向运动能力的点。接近奇异点时,为完成微小位移所需的关节速度可能急剧增大,导致精度下降甚至报警。正确做法是通过轨迹规划绕开,而不是提高速度强行通过。
工作空间与可达性
工作空间是末端能够到达的区域集合。可达不等于姿态合适,也不等于在该位置能承载额定负载,需要把位置、姿态与负载放在一起判断,这也是同一台设备在不同工序上表现差异很大的原因。
精度与重复性
重复定位精度衡量多次运动的一致性,绝对精度衡量实际到达位置与指令位置的一致性。两者来源不同,适用的工序也不同。宣传资料中常把两者混用,核对时应先明确对方说的是哪一种。
沟通建议
遇到术语分歧时,先统一定义再比较数值,并要求提供测试条件与测量方法,避免用没有口径的形容词作为结论。