机电集成技术（初级）课件 27.工具坐标tooldata的设定

工具坐标tooldata的设定——课证融通课程工具坐标tooldata的设定工具坐标tooldata121/241.工具数据tooldata工具数据tooldata的定义工具数据tooldata用于描述安装在机器人第六轴上的工具坐标TCP（工具坐标系的原点被称为TCP-ToolCenterPoint，即工具中心点）、质量、重心等参数数据。tooldata会影响机器人的控制算法（例如计算加速度）、速度和加速度监控、力矩监控、碰撞监控、能量监控等，因此机器人的工具数据需要正确设置。2/241.工具数据tooldata工具数据tooldata是机器人系统的一个程序数据类型，用于定义机器人的工具坐标系，出厂默认的工具坐标系数据被存储在命名为tool0的工具数据中，编辑工具数据可以对相应的工具坐标系进行修改。设定tooldata的示教器界面3/241.工具数据tooldatatooldata参数tframe数值表名称参数单位工具中心点的笛卡尔坐标tframe.trans.xmmtframe.trans.xtframe.trans.x工具的框架定向（必要情况下需要）tframe.rot.q1无tframe.rot.q2tframe.rot.q3tframe.rot.q4工具质量tload.massKg4/241.工具数据tooldatatooldata参数tframe数值表（续表）名称参数单位工具重心坐标（必要情况下需要）tload.cog.xmmtload.cog.ytload.cog.z力矩轴的方向（必要情况下需要）tload.aom.q1无tload.aom.q2tload.aom.q3tload.aom.q45/241.工具数据tooldatatooldata参数tframe数值表（续表）名称参数单位工具的转动力矩（必要情况下需要）tload.ixKgm2tload.iytload.iz6/24

2.工具数据tooldata的设定N（3≤N≤9）点法：机器人工具的TCP通过N种不同的姿态同参考点接触，得出多组解，通过计算得出当前工具TCP与机器人安装法兰中心点（默认TCP）相对位置，其坐标系方向与默认工具坐标系（tool0）一致。TCP和Z法：在N点法基础上，增加Z点与参考点的连线为坐标系Z轴的方向，改变了默认工具坐标系的Z方向。7/24

2.工具数据tooldata的设定TCP和Z，X法：在N点法基础上，增加X点与参考点的连线为坐标系X轴的方向，Z点与参考点的连线为坐标系Z轴的方向，改变了默认工具坐标系的X和Z方向。8/24

2.工具数据tooldata的设定（1）首先在机器人工作范围内找一个精确的固定点作为参考点。（2）然后在工具上确定一个参考点（此点作为工具坐标系的TCP，最好是工具的中心点）。设定工具数据tooldata的方法通常采用TCP和Z，X法（N=4）。其设定原理如下：9/24

2.工具数据tooldata的设定（3）手动操纵机器人，以四种不同的机器人姿态将工具上的参考点，尽可能与固定点刚好重合接触。机器人前三个点的姿态相差尽量大些，这样有利于TCP精度的提高。为了获得更准确的TCP，第四点是用工具的参考点垂直于固定点，第五点是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的X方向移动，第六点是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的Z方向移动。设定工具数据tooldata的方法通常采用TCP和Z，X法（N=4）。其设定原理如下：10/24

2.工具数据tooldata的设定（4）机器人通过这几个位置点的位置数据确定工具坐标系TCP的位置和坐标系的方向数据，然后将工具坐标系的这些数据保存在数据类型为tooldata的程序数据中，被程序进行调用。设定工具数据tooldata的方法通常采用TCP和Z，X法（N=4）。其设定原理如下：11/242.控制器之间的通信（1）单击“ABB”按钮，弹出如左图所示窗口。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：（2）选择“手动操作”。12/242.控制器之间的通信（3）选择“工具坐标”。（4）单击“新建…”。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：13/242.控制器之间的通信（5）选中too1，单击“编辑”菜单中的“定义…”选项。（6）选择“TCP和Z，X”，点数N=4来设定TCP。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：14/242.控制器之间的通信（7）通过示教器选择合适的手动操纵模式。（8）按下使能键，操作手柄靠近固定点，如右图所示机器人姿势作为第一个点，单击“修改位置”完成第一点的修改，如左图所示。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：15/242.控制器之间的通信（9）按照上面的操作依次完成对点2、3、4的修改。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：16/242.控制器之间的通信（10）如左图所示，操控机器人使工具参考点以点4的姿态从固定点移动到工具TCP的+X方向。如右图所示，单击“修改位置”。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：17/242.控制器之间的通信（11）如左图所示，操控机器人使工具参考点以点4的姿态从固定点移动到工具TCP的+Z方向。如右图所示，单击“修改位置”。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：18/242.控制器之间的通信(12)如图所示，单击“确定”完成位置修改。(13)如图所示，查看误差，越小越好，但也要以实际验证效果为准。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：19/242.控制器之间的通信(14)如图所示，选中“tool1”，然后打开编辑菜单选择“更改值”。(15)如图所示为tool1的更改值菜单。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：20/242.控制器之间的通信(16)单击箭头向下翻页，将mass的值改为工具的实际重量（单位kg），如图所示。(17)如图所示，编辑工具重心坐标，以实际为准最佳。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：21/242.控制器之间的通信(18)如图所示，单击“确定”完成tool1数据更改。以TCP和Z，X法，建立一个新的工具数据tool1的操作：22/242.控制器之间的通信(19)按照工具重定位动作模式，把坐标系选为“工具”。工具坐标选为“tool1”，如图所示。通过示教器操作可看见TCP点始终与工具参考点保持接触，而机器人根据重定位操作改变姿态。以TCP