机器人基本知识

  • 工业机器人的坐标系及TCP
  • 工业机器人轴的类型
  • 工业机器人坐标系类型
  • 关节坐标系
  • 直角坐标系
  • 世界坐标系
  • 工具坐标系
  • 工件坐标系
  • 用户坐标系
  • 坐标标定方法
  • 工具坐标系(没太明白)
  • 工件坐标系


工业机器人的坐标系及TCP

工业机器人的坐标系是工业机器人运动的基础,TCP是tool center Point,工具中心点的意思,在实际应用中有很重要的作用

工业机器人轴的类型

工业机器人轴按其功能可划分为机器人轴,基座轴,工装轴,其中基座轴和工装轴统称为外部轴。
工业机器人一般有6个轴:
其名称分别为:
轴1,轴2,轴3(A1 A2 A3 @kuka)称为基本轴和主轴,用以末端执行器达到空间中的任意位置。
轴4,轴5,轴6(A4 A5 A6)称为腕部轴或次轴,用以实现末端执行器的任意空间姿态。

工业机器人坐标系类型

可分为直角坐标系和关节坐标系两大类(工具坐标系和用户坐标系可归为直角坐标系)

关节坐标系

即工业机器人关节中的坐标系~
位置和姿态→关节底侧的关节坐标系为基准而确定
可表示为:J1 J2 J3 J4 J5 J6

直角坐标系

从空间上的直角坐标系原点到工具侧的直角坐标系原点的坐标X,Y ,Z和空间上直角坐标系相对于X轴,Y轴,Z轴周围的工具侧的直角坐标系的回转角W,P,R定义。
可表示为:X,Y,Z ,W,P,R(Xt Yt Zt)

世界坐标系

被固定在空间坐标系上的标准直角坐标系,其被固定在有机器人事先确定的位置,用户的坐标系是基于该坐标而设定的,它用于位置数据的示教和执行。

工具坐标系

工具中心点TCP,在进行相对工件不改变工具姿态的平移操作时,选用该坐标系最为适宜。

工件坐标系

工件坐标系用来确定工件的位姿,它由工件原点与坐标方位组成。

用户坐标系

用户坐标系是用户对每个作业空间进行自定义的直角坐标系,它用于位置寄存器的示教和执行、位置补偿指令的执行等。在没有定义的时候,将由世界坐标系来替代该坐标系。

坐标标定方法

工具坐标系(没太明白)

机器人联动运动时候,TCP是必须的
姿态运动时候,TCP不动,机器人绕该点转动
线性运动时候,姿态不变,机器人TCP沿轴线移动。

  1. N点法(N≥4)/TCP法

机器人TCP通过N种不同的姿态同某顶点相接触,得到多组解,通过计算得出当前TCP和机器人手腕中心(tool0)的相应位置,坐标系方向与tool0一致。

  1. TCP&Z法
    在N点法的基础上,Z点与定点连线为坐标系Z方向

3.TCP&X,Z法
在N点法的基础上,Z点与定点连线为坐标系Z方向,X点与定点连线为坐标系Z方向。

工件坐标系

Wobj
三点法,点X1 X2 组成X轴,Y轴为X轴基于平面做垂直线。

Tip:
机器人在关节坐标系运动为单轴运动,在直角坐标系运动为联轴运动