1. 基地坐标系
底座坐标系以机器人安装底座为准
用于描述机器人身体运动的标准笛卡尔坐标系。
任何机器人都离不开基础坐标系,基础坐标系也是机器人TCP在三维空间运动所必需的基础坐标系(面向机器人前后:X轴,左右:Y轴,上下) :Z 轴)。坐标系服从右手法则:
2.大地坐标系
大地坐标系:大地坐标系是以地球为基准的直角坐标系。用于多机器人联动和带外轴的机器人。90%的地球坐标系与基地坐标系重合。但在以下两种情况下,大地坐标系与基准坐标系不重合:
(1) 机器人翻转。
如下图3所示,倒装机器人的基础坐标与地球坐标的Z轴方向相反。机器人可以天翻地覆,地球却不能天翻地覆。
图3 6轴机器人地球坐标系
(2) 外轴机器人。如下图4所示2d游戏素材,地球坐标系的位置是固定的,但基础坐标系可以随着机器人的整体运动而移动。
图 4 大地坐标系
3.工具坐标系
什么是工具坐标系
工具坐标系:固定在工具上的坐标系(法兰、工具安装在法兰上)
特点:机械手相对法兰中心保持不变。
工具坐标系原点(TCP):机械手运动的中心点。
机器人TCP是(TOOL CENTER POINT),指的是机器人安装的工具的工作点。
为什么要建立工具坐标系
机械手出厂时有一个默认的工具坐标系 Tool 0:位置在法兰中心。但在机械手的实际运动中,往往会在法兰中心安装吸盘、焊枪、气缸等工具。这时候如果机械手的运动中心还在法兰中心,就会造成很大的不便。因此,需要根据实际情况示教所需的工具坐标系。
工具坐标系:以工具中心为零点,机器人运动轨迹参考工具中心,不再是机器人手腕中心Tool0(如图5所示),而是一个新的工具中心(如图5所示)图 6)。
例如:焊接时,我们使用的工具是焊枪unity 直角坐标系 姿态,那么可以将工具坐标移植到焊枪的顶点。吸盘是用来吸住工件的,所以我们可以将工具坐标移植到吸盘表面(如下图7)。
工具坐标系可以通过N(N>=4)点法确定:机器人TCP通过N个不同的姿态接触一个固定点,得到多组解。经计算,当前TCP(Tool Central Point,中文称为工具中心)点)与工具安装法兰中心点(tool0)对应位置,坐标系方向与tool0一致.
图 8 工具坐标系标定
4、工件坐标系
工件坐标系:工件坐标系是以工件为基准的直角坐标系游戏动态,可以用来描述TCP运动的坐标系。
图 9 工件坐标系
充分利用工件坐标系,可以让我们在编程时达到事半功倍的效果。
例如:机器人加工工件1,轨迹编程已经编程,还有一个工件2,不需要重新编程轨迹,只要将工件坐标系1改为工件坐标系2即可。
图 10 不同的工件坐标系
工件坐标系用于确定工件的位姿,由工件原点和坐标方位组成。工件坐标系可用三点法确定:X1点和X2点的连线为X轴,Y1点到X轴的垂线为Y轴,方向Z 轴由右手法则确定。
图11 确定工件坐标系的方法
5.关节坐标系
关节坐标系是设置在机器人关节中的坐标系unity 直角坐标系 姿态,是各轴相对于原点位置的绝对角度。
图 12 机器人关节坐标系
6.用户坐标系
用户坐标系是用户为每个工作空间定制的笛卡尔坐标系。用于位置寄存器的示教和执行,位置补偿指令的执行等。不定义时,坐标系将被地球坐标系代替。