关节限位

每个关节允许转动或移动的范围，广义上还包括速度和力矩上限。

关节限位指关节变量允许的取值范围，比如某转动关节只能在 −90° 到 90° 之间转，多由机械结构决定；广义上还包括速度和力矩上限。URDF 里转动关节（revolute）和移动关节（prismatic）用 limit 标签写 lower、upper、velocity、effort 四个值，不限转角的转动关节单独标为 continuous。限位影响很多环节：逆运动学的解要检查是否越限；运动规划时构型空间会被限位截掉一部分；实机控制器常设比机械硬限位更小的软限位留余量。强化学习训练常惩罚接近限位的状态，如 legged_gym 的 soft_dof_pos_limit 按 URDF 限位的百分比设惩罚阈值。

例子《Modern Robotics》里的 2R 机械臂限定 0°≤θ1≤180°、0°≤θ2≤150°：关节空间里走直线没问题，但让末端在任务空间走直线的那条路径会超出关节限位。

也叫

关节极限、关节范围、关节行程、Joint Range、Joint Position Limits

相关

软限位、构型空间、逆运动学、力矩限幅、统一机器人描述格式、工作空间

来源

Modern Robotics (Lynch & Park) preprint PDF, Ch. 4 URDF 与 Ch. 9 Fig. 9.1
legged_gym: legged_robot_config.py (soft_dof_pos_limit)