5.1.1 工业机器人坐标系

任务5.1工业机器人坐标系LOGO5.1.1工业机器人坐标系

坐标系是为了确定工业机器人的位置和姿态而在工业机器人或其他空间上设定的位姿指标系统。如图5-1所示，工业机器人坐标系主要包括：关节坐标系（JointCoordinateSystem）、大地坐标系或世界坐标系（WorldCoordinateSystem）、基坐标系（BaseCoordinateSystem）、工具坐标系（ToolCoordinateSystem）、工件坐标系或工作坐标系（WorkObjectCoordinate）。图5-1工业机器人坐标系5.1.1工业机器人坐标系（1）关节坐标系：关节坐标系用来描述工业机器人每一个独立关节（轴）的运动，6轴机器人关节坐标系的表示方法为：P=（J1，J2，J3，J4，J5，J6）。其中，J1~J6分别表示6个关节的角度位置，单位为度。工业机器每个关节轴都有0刻度标记位置。当工业机器人的关节轴与0标记位置对齐时，为其0位置。工业机器人6个关节的角度并非都是0~360，如ABBIRB120机器人各关节运动范围及最大运动速度如表5-1所示。表5-1ABBIRB120机器人各关节运动范围及最大运动速度关节运动运动范围/（°）最大运动速度/（°/s）关节１轴-165~+165250关节２轴-110~+110250关节３轴-90~+70250关节４轴-160~+160320关节５轴-120~+120320关节６轴-400~+4004205.1.1工业机器人坐标系（2）大地坐标系：大地坐标系也称为世界坐标系或直角坐标系，是系统的绝对坐标系，是工业机器人运动的基准，其余所有的坐标系都是在其基础上进行坐标变换得到的。大地坐标系的X、Y、Z三个轴相交于原点，任意两轴相互垂直。默认情况下，大地坐标系与基坐标系是一致的。5.1.1工业机器人坐标系（3）基坐标系：基坐标系是以机器人安装基座为基准，用来描述机器人本体运动的直角坐标系。任何机器人都离不开基坐标系，也是机器人TCP（工具中心点）在三维空间运动空间所必须的基本坐标系。面对机器人，其基准坐标系为：前后为X轴，左右为Y轴，上下为Z轴。基准坐标系对于将机器人从一个位置移动到另一个位置很有帮助，使固定安装的机器人的移动具有可预测性。5.1.1工业机器人坐标系（4）工具坐标系：工具坐标系是表示工具中心点（ToolCenterPoint，TCP）和工件姿态的直角坐标系。根据工作任务的不同，工业机器人会安装不同的末端执⾏器，例如焊枪、抓⼿、胶枪等等。TCP点是指工业机器人上安装的工具移动至指定目标点的点。工业机器⼈在出厂时有一个默认的工具坐标系tool0，位于机器人6轴法兰盘的中心，是由基坐标系通过机器⼈正解得到的⼀个旋转偏移矩阵。实际工作中，默认的工具坐标系并不能有效满足实际工作需求，要根据末端执⾏机构的种类、形状和尺寸，重新建立一个或多个工具坐标系。5.1.1工业机器人坐标系（5）工件坐标系：工件坐标系是定义工件相对于大地坐标系（或其他坐标系）位置的直角坐标系。工件坐标系对应工件，对工业机器人编程