1. 基坐標(biāo)系

基坐標(biāo)系是以機(jī)器人安裝基座為基準(zhǔn)、用來描述機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)系。

任何機(jī)器人都離不開基坐標(biāo)系，也是機(jī)器人TCP在三維空間運(yùn)動(dòng)空間所必須的基本坐標(biāo)系（面對機(jī)器人前后：X軸 ，左右：Y軸， 上下：Z軸）。坐標(biāo)系遵守右手準(zhǔn)則：

Fig.1 右手準(zhǔn)則坐標(biāo)系

Fig.2 6軸機(jī)器人基座標(biāo)系

2. 大地坐標(biāo)系

大地坐標(biāo)系：大地坐標(biāo)系是以大地作為參考的直角坐標(biāo)系。在多個(gè)機(jī)器人聯(lián)動(dòng)的和帶有外軸的機(jī)器人會(huì)用到，90%的大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是重合的。但是在以下兩種情況大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系不重合：

（1）機(jī)器人倒裝。

如下圖3所示，倒裝機(jī)器人的基坐標(biāo)與大地坐標(biāo)Z軸的方向是相反，機(jī)器人可以倒過來，但是大地卻不可以倒過來。

Fig.3 6軸機(jī)器人大地坐標(biāo)系

（2）帶外部軸的機(jī)器人。如下圖4所示，大地坐標(biāo)系固定好位置，而基坐標(biāo)系卻可以隨著機(jī)器人整體的移動(dòng)而移動(dòng)。

圖4 大地坐標(biāo)系

3. 工具坐標(biāo)系

什么是工具坐標(biāo)系

工具坐標(biāo)系：固定在工具(法蘭、裝在法蘭上的工具)上的坐標(biāo)系

特點(diǎn)：相對與機(jī)械手法蘭中心不變。

工具坐標(biāo)系原點(diǎn)（TCP）：機(jī)械手運(yùn)動(dòng)中心點(diǎn)。

機(jī)器人TCP 是（TOOL CENTER POINT)，是指機(jī)器人安裝的工具工作點(diǎn)。

為什么要建立工具坐標(biāo)系

機(jī)械手在出廠時(shí)都有一個(gè)默認(rèn)的工具坐標(biāo)系Tool 0：位置在法蘭中心。但機(jī)械手實(shí)際運(yùn)動(dòng)中往往會(huì)在法蘭中心安裝吸盤、焊槍、氣缸等工具。此時(shí)若機(jī)械手運(yùn)動(dòng)中心依然在法蘭中心，會(huì)造成很大的不便。因此根據(jù)實(shí)際情況去示教需要的工具坐標(biāo)系就顯得必要。

工具坐標(biāo)系：是以工具中心點(diǎn)作為零點(diǎn)，機(jī)器人的軌跡參照工具中心點(diǎn)，不再是機(jī)器人手腕中心點(diǎn)Tool0（如圖5）了，而是新的工具中心點(diǎn)（如圖6）。

Fig.5 工具坐標(biāo)系

Fig.6 新工具坐標(biāo)系

例如：焊接的時(shí)候，我們所使用的工具是焊槍，所以可把工具坐標(biāo)移植為焊槍的頂點(diǎn)。而用吸盤吸工件時(shí)使用的是吸盤，所以我們可以把工具坐標(biāo)移植為吸盤的表面（如下圖7所示）。

Fig.7 安裝不同用途工具-工具坐標(biāo)系

工具坐標(biāo)系可采用N(N＞＝4)點(diǎn)法確定：機(jī)器人TCP通過N種不同姿態(tài)同某定點(diǎn)相接觸，得出多組解，通過計(jì)算得出當(dāng)前TCP（Tool Central Point，中文叫做工具中心點(diǎn)）與工具安裝法蘭中心點(diǎn)(tool0)的相應(yīng)位置，坐標(biāo)系方向與tool0一致。

Fig.8 工具坐標(biāo)系標(biāo)定

4. 工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系是以工件為基準(zhǔn)的直角坐標(biāo)系，可用來描述TCP運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。

Fig.9 工件坐標(biāo)系

充分利用工件坐標(biāo)系能讓我們編程達(dá)到事半功倍的效果。

例如：機(jī)器人加工工件1，軌跡編程已經(jīng)編好，另外有工件2，軌跡不需要重復(fù)編程只要把工件坐標(biāo)系1改為工件坐標(biāo)系2即可。

Fig.10 不同工件坐標(biāo)系

　　工件坐標(biāo)系用來確定工件的位姿，它由工件原點(diǎn)與坐標(biāo)方位組成。工件坐標(biāo)系可采用三點(diǎn)法確定：點(diǎn)X1與點(diǎn)X2連線組成X軸，通過點(diǎn) Y1向X軸作的垂直線為Y軸，Z軸方向以右手定則確定。

Fig.11確定工件坐標(biāo)系的方法

5. 關(guān)節(jié)坐標(biāo)系

　　關(guān)節(jié)坐標(biāo)系是設(shè)定在機(jī)器人關(guān)節(jié)中的坐標(biāo)系，它是每個(gè)軸相對其原點(diǎn)位置的絕對角度。

Fig.12 機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系

6. 用戶坐標(biāo)系

　　用戶坐標(biāo)系是用戶對每個(gè)作業(yè)空間進(jìn)行自定義的直角坐標(biāo)系，它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補(bǔ)償指令的執(zhí)行等。在沒有定義的時(shí)候，將由大地坐標(biāo)系來替代該坐標(biāo)系。

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