Engularitet er en tilstand i robotsystemer der de matematiske ligninger som brukes til å kontrollere bevegelsen blir udefinert eller mister rang. Denne situasjonen kan i betydelig grad påvirke ytelsen til inverse kinematics algoritmer, som brukes til å bestemme fellesparametre for ønsket slutteffektposisjoner.

Hva er singularitet?

I robotikk oppstår singularitet når robotens Jacobian-matrise mister rang, noe som fører til tap av grad av frihet. På dette tidspunktet blir visse bevegelser umulige eller krever uendelige felles veldedighet for å oppnå en bestemt posisjon.

Typer av singularitet

Det finnes to hovedtyper av singularitet:

  • Arbeidsplass Singularitet: Inngår ved grensen til robotens tilgjengelighet.
  • Konfigurasjon Singularitet: skjer når robotens ledd er innrettet i bestemte konfigurasjoner.

Effekt på invers Kinematics

Engularitet kan føre til inverse kinematics algoritmer for å produsere ustabile eller udefinerte løsninger. Dette kan føre til uforutsigbar robotadferd, økte felles vegetasjoner eller til og med mekanisk skade hvis det ikke er riktig håndtert.

For å redusere disse problemene, ingeniører ofte innlemme singularitets unngåelse teknikker, som baneplanlegging som unngår problematiske konfigurasjoner eller bruk av algoritmer som håndterer singulariteter yndelig.