一,、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

在我們工業(yè)機(jī)器人定義中,，有四類坐標(biāo)系,，他們分別是軸坐標(biāo)系、世界坐標(biāo)系,、工具坐標(biāo)系,、基座坐標(biāo)系。

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1,、軸坐標(biāo)系

（1）機(jī)器人每個(gè)軸均可以獨(dú)立的正向或者反向移動(dòng),。

（2）使用6D鼠標(biāo)可以使軸運(yùn)動(dòng),。

2、世界坐標(biāo)系

（1）世界坐標(biāo)系是一個(gè)固定的直角坐標(biāo)系,，默認(rèn)為世界坐標(biāo)系位于機(jī)器人底部

（2）使用6D鼠標(biāo)可以使軸運(yùn)動(dòng)。

（3）可以通過(guò)“mouse position”菜單調(diào)整鼠標(biāo)的位置,，使之與操作員操作位置相符，可以通過(guò)-/+軟鍵改變位置,，每次調(diào)整45°,。

示意圖一

示意圖二

3,、工具坐標(biāo)系

工具坐標(biāo)系是一個(gè)直接坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于工具上,，請(qǐng)參考以下示意圖：

4、基座坐標(biāo)系

以目標(biāo)工件貨工作臺(tái)為基準(zhǔn)的直角坐標(biāo)系,。

5、坐標(biāo)系的選擇

坐標(biāo)系可以根據(jù)機(jī)器人提供的人機(jī)對(duì)話控制面板進(jìn)行選擇：

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二,、零點(diǎn)標(biāo)定

1、為什么要零點(diǎn)標(biāo)定

進(jìn)行零點(diǎn)校正時(shí),，機(jī)器人各軸會(huì)移動(dòng)到目標(biāo)位置,，這個(gè)位置稱為機(jī)械零位或者叫原點(diǎn)；當(dāng)機(jī)器人到達(dá)機(jī)械零位后,，各軸當(dāng)期的編碼絕對(duì)位置就被保存下來(lái),；機(jī)械零位校正后，可以用直接坐標(biāo)系移動(dòng)機(jī)器人貨運(yùn)行程序,，同時(shí)機(jī)器人也知道軟限位的位置,。

2、標(biāo)定工具

標(biāo)定工具一般采用千分表或者電子測(cè)量器,測(cè)量器對(duì)機(jī)器人進(jìn)行標(biāo)定,；用電子測(cè)量器零位校正,，機(jī)器人各軸會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到機(jī)械零位，如果用千分表,，必須在軸坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)模式下手動(dòng)移動(dòng)各軸到機(jī)械零位,。

3,、零點(diǎn)標(biāo)定橫截面圖

4、零點(diǎn)標(biāo)定示意圖

5,、零點(diǎn)重新標(biāo)定顯示情況

6,、使用電子測(cè)量標(biāo)定

7、使用電子測(cè)量標(biāo)定前準(zhǔn)備工作

（1）把需要標(biāo)定的軸移動(dòng)到預(yù)標(biāo)定位置（如下圖白線位置）,，使用軸坐標(biāo)系移動(dòng)機(jī)器人各軸,，每個(gè)軸的標(biāo)定是獨(dú)立的，從1軸開(kāi)始往上標(biāo)定,，每個(gè)軸總是從正向往負(fù)向運(yùn)動(dòng),，僅僅是在T1（手動(dòng)慢速）模式下。

（2）摘掉標(biāo)定單元保護(hù)蓋,，接上電子測(cè)量器并連接上信號(hào)線（另一端連接到機(jī)器人底座上的連接盒接口X32上）。

9,、標(biāo)定菜單

10,、精確定位菜單

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三、設(shè)定工具坐標(biāo)

1,、工具設(shè)定

當(dāng)我們進(jìn)行工具設(shè)定時(shí)，這個(gè)工具就會(huì)收到一個(gè)用戶定義直角坐標(biāo)系,，它的原點(diǎn)就被用戶定義在一個(gè)指定的位置,。

（1）工具設(shè)定以后即給工具連續(xù)運(yùn)動(dòng),、旋轉(zhuǎn),、方向,、運(yùn)動(dòng)方向等，提供了原點(diǎn)參考,。

（2）工具坐標(biāo)系設(shè)定的目的就是讓工具可以沿著TCP旋轉(zhuǎn)。

（3）這個(gè)TCP可以圍繞工具任何位置旋轉(zhuǎn),，而不改變TCP的位置

（4）機(jī)器人可以沿著工具方向做直線運(yùn)動(dòng)

（5）當(dāng)培訓(xùn)支架與機(jī)器人世界坐標(biāo)系不一致時(shí),，為了取出里面的木塊，當(dāng)使用世界坐標(biāo)系時(shí),，你不得不多次調(diào)整機(jī)器人動(dòng)作,，當(dāng)定好工具后，你可以輕松的指揮機(jī)器人沿著工具方向前進(jìn),。

（6）程序定義的速度是米/秒，是針對(duì)TCP在路徑上的運(yùn)動(dòng)速度而言的,。

2、TCP測(cè)量

工具標(biāo)定的一般流程第一步,，TCP的計(jì)算是與法蘭坐標(biāo)系相關(guān)的,；第二步，工具坐標(biāo)方向定義是從法蘭坐標(biāo)系中取得的,。

3、工具標(biāo)定的方法

TCP標(biāo)定一般采用XYZ-4點(diǎn)法和XYZ-參考法,；方向標(biāo)定一般采用ABC-5D法,、ABC-6D法和ABC-2點(diǎn)法。

（1）XYZ-4點(diǎn)法中,，TCP會(huì)以四個(gè)不同的姿態(tài)一道參考點(diǎn)位置,，接著TCP將根據(jù)法蘭盤(pán)不同的位置和方向被計(jì)算出來(lái)。

XYZ-4點(diǎn)法圖例

將工具以4個(gè)不同的方向移動(dòng)到參考點(diǎn)（P1-P4）,，當(dāng)設(shè)定最后一個(gè)點(diǎn)（P4）的方向，使得+Xt與-Zw的方向相同,，而且工具位置（法蘭盤(pán)位置）的方向必須相互且有很大的不同,。

注意：接近參考點(diǎn)是,，降低速度以防碰撞,！

（2）XYZ-參考法中,，TCP的數(shù)值是由與法蘭盤(pán)上的一個(gè)已知點(diǎn)比較而得出的，未知的TCP的技術(shù)可以基于機(jī)器人法蘭盤(pán)多種位置和方向以及已知點(diǎn)的尺寸,。

XYZ-參考法圖例一

XYZ-參考法圖例二

XYZ-參考法圖例三

3、方向測(cè)量

（1）ABC-5D法,，在這個(gè)方法中,，工具在工作方向上轉(zhuǎn)動(dòng)必須與世界坐標(biāo)額Z軸平行；該標(biāo)定方法用于,，對(duì)工具的工作方向（工具坐標(biāo)）在定位和操作有要求,。例如：MIG/MAG焊接，激光或者水切割等

（2）ABC-6D法,，在這個(gè)方法中，工具的定向必須與世界坐標(biāo)對(duì)齊,，工具坐標(biāo)的各個(gè)軸必須與世界坐標(biāo)的各個(gè)軸平行,；該方法用于，如果在定位和操作時(shí),，對(duì)坐標(biāo)的3個(gè)軸的方向有要求,，例如：焊接槍和夾具等

（3）ABC-2點(diǎn)法,，該方法用于要求工具在三個(gè)方向上定位和操作的精確方 向,，例如：真空夾具等；首先將TCP（先前已經(jīng)標(biāo)定好）移動(dòng)到一個(gè)已知的參考點(diǎn),。

ABC-2點(diǎn)法第一步：

現(xiàn)在TCP被移動(dòng)到工具X軸負(fù)方向的一點(diǎn)并進(jìn)行了標(biāo)定，工具工作方向也是這樣定義的,。

BC-2點(diǎn)法第二步：

現(xiàn)在工具被移動(dòng)，參考點(diǎn)在即將定義的工具XY平面內(nèi)Y軸這個(gè)方向上,。

4、激活工具

在對(duì)話菜單中輸入工具編號(hào)：1-16.

5,、工具負(fù)載

每個(gè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)，都會(huì)規(guī)定機(jī)器人腕關(guān)節(jié)的額定負(fù)載，規(guī)定負(fù)載中心距 離,，在機(jī)器人負(fù)載和機(jī)器人手臂上的附件負(fù)載，規(guī)定旋動(dòng)慣量原理等,，根據(jù) 額定負(fù)載,，機(jī)器人在它整個(gè)的工作區(qū)域內(nèi)以標(biāo)準(zhǔn)的加速度和速度來(lái)執(zhí)行動(dòng)作。

注意：

所設(shè)計(jì)的負(fù)載不能超過(guò)機(jī)器人所容許的負(fù)載,，如果機(jī)器人過(guò)載,，機(jī)器人的磨損會(huì)增加，這樣會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人過(guò)早的出現(xiàn)故障并縮短其壽命,，而且過(guò)載將意味著機(jī)器人將不能再被安全的操作,，容易發(fā)生意外。

（1）機(jī)器人負(fù)載的分配,， 例如：KR16型機(jī)器人,，參考下圖

（2）負(fù)載中心距指定

（3）KR16型機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載圖

注意：

質(zhì)量慣量必須由KUKAload計(jì)算得出,，將負(fù)載參數(shù)輸入控制器是非常重要的。

（4）負(fù)載參數(shù)

負(fù)載參數(shù)-1為默認(rèn)值,，這個(gè)與機(jī)器人參數(shù)中，負(fù)載參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng),。

6、機(jī)器人附加負(fù)載

除了機(jī)器人腕部的負(fù)載,，機(jī)器人同時(shí)也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力學(xué)參數(shù),，附帶裝挨手臂，連接臂和旋轉(zhuǎn)柱上的負(fù)載,。例如：這些負(fù)載可以是焊接變壓器或者帶有閥島的終端盒,，KUKA機(jī)器人規(guī)定了所容許的附件負(fù)載值，我們?cè)O(shè)計(jì)附件負(fù)載時(shí)參考設(shè)計(jì),。

注意：

在設(shè)計(jì)附件負(fù)載的時(shí)候,，附件負(fù)載一定不能超過(guò)規(guī)定的負(fù)載值，因?yàn)楫?dāng)增加腕部的容許負(fù)載時(shí)會(huì)存在讓肘部松動(dòng)的危險(xiǎn),，增加容許附件負(fù)載時(shí),，通常會(huì)增加磨損和減短機(jī)器人伺服的壽命。 例舉KR16型機(jī)器人：臂,、連接臂,、旋轉(zhuǎn)軸：

（1）附加負(fù)載示意圖

（1）附加負(fù)載參數(shù)設(shè)置一

負(fù)載參數(shù)-1為默認(rèn)值，這個(gè)與機(jī)器人參數(shù)里設(shè)定的附加負(fù)載值向?qū)?yīng),。

（2）附加負(fù)載餐設(shè)置二

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四,、設(shè)定基座坐標(biāo)系

1,、基座坐標(biāo)系

在測(cè)量基座時(shí)，用戶為了工作面或者工件指定個(gè)直角坐標(biāo)系（基座坐標(biāo)系）

2,、設(shè)定基座坐標(biāo)的目的

（1）能夠沿著工件或者工作臺(tái)邊緣移動(dòng)機(jī)器人基座坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于用戶確定的一個(gè)點(diǎn)上。

（2）確定視校點(diǎn)的坐標(biāo)參考基座坐標(biāo)系為原點(diǎn)

（3）在程序模式下，避免如果基座坐標(biāo)系偏移了,，那么視校完的點(diǎn)就跟著 一起偏移,。

（4）可以設(shè)定多個(gè)不同參數(shù)的基座坐標(biāo)系

3,、基座坐標(biāo)系的設(shè)定

利用三點(diǎn)發(fā)設(shè)定基座坐標(biāo)系

4,、三點(diǎn)法設(shè)定基座坐標(biāo)系

（1）第一步,，參考工具的TCP點(diǎn)需移動(dòng)到基座坐標(biāo)系原點(diǎn)位置

（2）第二步,，參考工具的TCP點(diǎn)需移動(dòng)到基座坐標(biāo)系X軸正方向上某個(gè)位置,。

（3）第三步,，參考工具的TCP點(diǎn)需移動(dòng)到基座坐標(biāo)系XOY平面中Y軸值大于0的某個(gè)位置

5、基座坐標(biāo)系激活