《工业机器人技术基础》课件 3.4.1 工具坐标系的标定

3.4.1工具坐标系的标定目录02.工具坐标系标定01.工具坐标系的概念03.课程总结

在现代工业自动化领域，精确的坐标系设置对于机器人的操作至关重要。今天，我们将深入了解如何对工业机器人的工具坐标系进行标定。这一过程将确保机器人在执行任务时，如绘图或码垛，能够精确地定位其工具中心点（TCP）。

此外，为了提高码垛任务的工作效率，我们需要在不同平面上新建工件坐标系，通过引入同一程序到不同的工件坐标系中，来简化编程工作。这两项任务都迫切要求我们完成工具坐标系和工件坐标系的标定。工具坐标系的概念01工具坐标系将工业机器人第6轴法兰盘上携带工具的参照中心设为坐标系原点，以创建一个坐标系，该参照点称为TCP，即工具中心点。TCP的位置与工业机器人携带的工具有关，工业机器人出厂时末端未携带工具，此时工业机器人默认的TCP为第6轴法兰盘的中心。工具坐标系的方向也与工业机器人携带的工具有关，一般定义为：工具坐标系的x轴方向与工具的工作方向一致。一.工具坐标系的概念

为了让机器人以用户需要的坐标系原点和方向为基准来运动，用户可以自定义工具坐标系。工具坐标系的定义包括TCP及坐标系各轴方向，设定方法有N点法、TCP和Z法、TCP和Z,X法等。ABB示教器默认状态下，N=4。一.工具坐标系的概念工具坐标系标定021.点击“菜单”选项首先，点击“手动操纵”选项，进入“手动操纵”界面。122.在“手动操纵”界面中，点击“工具坐标”选项，进入“手动操纵-工具”界面。界面中的名称“tool0”是系统默认的工具坐标系名称。3.在“手动操纵-工具”界面下，点击左下角的“新建”选项，进入“新数据声明”界面。在此界面中，可以设定新建工具坐标系的名称及其他各种信息。通常情况下建议其他信息不做更改，名称可根据要求或示教编程方便进行设计。进入新数据声明界面。5.进入坐标系定义界面。选中新建的工具名称“tPen”，点击屏幕下方的“编辑”选型，在弹出的功能选项中点击“定义”选项，进入“程序数据-tooldata-定义”界面。4.更改新建工具坐标系名称，点击“名称”栏右端的“...”选项，可编辑工具坐标系名称，输入名称“tPen”，点击屏幕下方的“确定”选项。示教器屏幕回到“手动操纵-工具”界面，界面上出现新建的工具名称“tPen”。更改新建工具坐标系名称界面。1232316.用“TCP和Z,X”即“6点法”定制工具坐标系。

首先手动操纵工业机器人，使末端执行器上的参考点以四种不同的姿态靠近空间中的固定参考点。挡机器人末端执行器参考带你以姿态1靠近固定参考点时，记录此时位置信息，点击选中“点1”后，点击“修改位置”选项。姿态1确定。21改变工业机器人姿态，使机器人末端执行器参考点靠近固定参考点（姿态2），点击选中“点2”后，点击“修改位置”选项。姿态2确定。21再次改变工业机器人姿态，让机器人末端执行器参考点靠近固定参考点（姿态3），点击选中“点3”后，点击“修改位置”选项。姿态3确定。21操纵示教器，变换工业机器人姿态，使工具参考点再次靠近固定参考点（姿态4），点击选中“点4”后，点击“修改位置”选项。姿态4确定。21如果选用“TCP（默认方向）”也就是“4点法”定义工具坐标系，此时所有点修改完毕。将末端执行器从固定参考点移动到期望新建TCP的X轴正方向，如姿态5所示，点击选中“延伸器点X”后，点击“修改位置”选项。姿态5确定21再将末端执行器从固定参考点移动到期望新建TCP的Z轴正方向，如姿态6所示，点击选中“延伸器点Z”后，点击“修改位置”选项。姿态6确定216个点修改完成后，点击“确定”选项，查看系统计算误差，在误差界面中点击“确定”选项。误差结果越小越好，在工程实际中，通常要求平均误差不超过5mm。若误差过大，需对工具坐标系进行重新定义。（a）再次确定各点位置

（b）确定新建工具数据计算结果7.编辑新建工具坐标系更改值。在“手动操纵-工具”界面下，点击新建的工具名称“tPen”，点击“编辑”选项，然后选择“更改值”选项，进入“编辑”界面。

根据实际情况设定末端执行器的质量mass（单位kg）和重心位置数据cog（末端执行器中心基于tool0的偏移值，单位mm），然后点击“确定”选项，回到“手动操纵-工具”界面。213218.“手动操纵-工具”界面。点击选择新建的工具名称“tPen”，并点击“确定”选项，完成工具坐标系的标定。9.手动模式下，移动工业机器人末端执行器参考点靠近固定参考点，选择“重定位”模式，随意操纵工业机器人，可以看到工