工业机器人坐标系示教方法

编辑小哥S
工业机器人
2024-05-17 03:09:33
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简述信息一览：

1、什么是工业机器人坐标系
2、工业机器人常用的四种坐标系
3、什么是工业机器人坐标系,是哪几个,最常用的是哪个
4、工业机器人有哪些坐标系
5、工业机器人运动的参考坐标系有几种
6、工业机器人的坐标系统有哪些?

什么是工业机器人坐标系

机座坐标系：又被称为基坐标系，在工业机器人的机座中有着相应的零点，使得固定安装的工业机器人的移动具备了可预测性。所以这一坐标系有助于将工业机器人从原来的位置移动到另一个位置，这个坐标系是工业机器人其它坐标系的基础。

工业机器人坐标系是描述机器人运动和位置的一种数学模型，它是在三维空间中定义的。工业机器人坐标系通常包括基坐标系、工具坐标系和关节坐标系。基坐标系是固定的，它通常与机器人的安装位置相对应。工具坐标系是相对于基坐标系的，它描述了机器人末端执行器的位置和姿态。

（图片来源网络，侵删）

球面坐标机器人又称为极坐标型机器人，结构如图所示，R、θ和β为坐标系的三个坐标，具有平移、旋转和摆动三个自由度，动作空间形成球面的一部分。其机械手能够作前后伸缩移动、在垂直平面上摆动以及绕底座在水平上转动。

工业机器人坐标系是工业机器人运动控制的基础，包括大地坐标系、基坐标系、关节坐标系、工具坐标系、工件坐标系和用户坐标系。在工业机器人中，最常用的坐标系是笛卡尔坐标系和关节坐标系。

工业机器人的坐标系是其精确控制和执行任务的基础。这些坐标系包括大地坐标系、机器人基坐标系、关节坐标系、工具坐标系、工件坐标系以及用户自定义坐标系。在实际应用中，最广泛使用的坐标系是笛卡尔坐标系和关节坐标系。

（图片来源网络，侵删）

工业机器人中工件坐标系是指机器人在作业过程中末端执行器要去抓取或作业的目标工件它所位于的坐标系，工件坐标系一般以工件放置的工作台建立坐标系。

工业机器人常用的四种坐标系

1、工业机器人工具坐标系创建完成后，生成的x. y. z. Rx. Ry. Rz 代表机器人工具的位置与姿态（位姿）。机器人的位姿描述与坐标变换是进行工业机器人运动学和动力学分析的基础。位姿代表位置和姿态。任何一个刚体在空间坐标系（OXYZ）中可以用位置和姿态来精确、唯一表示其位置状态。

2、FANUC机器人的有关节坐标系，tool坐标系，world坐标系，用户坐标系。用来对机器人各种姿态的调整。各有各的用法和便利。各个坐标系，各有用处，就像查字典，有用偏旁，有用拼音。有的机器人设置多个工具是对应所使用的工具数量来定的，tool坐标系，用户坐标系就是这样的。

3、通过我们控制机器人每个关节的张合角度就是它的关节坐标系，在关节坐标系里关节的运动就出来了。那么工业机器人这些坐标系之间是相互关联的，最终都可以体现在世界坐标系里，而什么时候才用哪个坐标那要根据你作业时候的目标来定，看你作业需要做什么了，如果是复合作业还需要进行坐标系的切换来选择。

4、关节坐标系。在工业机器人的坐标系中，笛卡尔坐标系表示直角坐标系，包括：世界坐标系、机器人足部坐标系、基坐标系、法兰坐标系、工具坐标系。机器人的关节坐标系用来描叙机器人每个独立关节的运动，不是直角坐标系。因此，在工业机器人的坐标系里关节坐标系不属于笛卡尔坐标系。

5、全局参考系坐标系是一种通用坐标系由X，Y，Z轴所定义；关节参考坐标系用来描述机器人每一个独立关节的运动；工具参考坐标系描述机器人手相对与固连在手上的坐标系的运动。

6、以下是工业机器人分类，请参考：平面多关节机器人（SCARA robots）：在一个平面上，有两个平行旋转关节工作的机器人（参见下图）。多关节型机器人（Articulated robots）：有三个以上旋转关节的机器人（参见下图）。

什么是工业机器人坐标系,是哪几个,最常用的是哪个

关节坐标，只做单轴运动，也就是每次你按哪个关节它就那一个关节在动其它5个关节是保持不动的。直角坐标，在你移动机器人的时候为了保证机器人在同一直线上移动，它是所有6个关节配合连动的。

以下是工业机器人分类，请参考：平面多关节机器人（SCARA robots）：在一个平面上，有两个平行旋转关节工作的机器人（参见下图）。多关节型机器人（Articulated robots）：有三个以上旋转关节的机器人（参见下图）。

工业机器人的线性运动是指安装在机器人第6轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。坐标线性运动时要指定坐标系、工具坐标、工件坐标。坐标系包括大地坐标、基坐标、工具坐标、工件坐标。工具坐标指定了TCP点位置、坐标系指定了TCP点在哪个坐标系中运行。

工业机器人可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。

工业机器人有哪些坐标系

工业机器人常用的四种坐标系是大地坐标系、机座坐标系、工具坐标系、工件坐标系。大地坐标系：又被称为绝对坐标系和世界坐标系，以地面为参照系的固定坐标系，所有的坐标系都和大地坐标系有直接或者间接的关系。

基坐标系（Base Coordinate System）：基坐标系是机器人的固定参考点，通常位于机器人的底座中心。机器人的所有运动和位置信息都是相对于基坐标系进行描述的。基坐标系的原点、轴向和方向都是固定的，不会随着机器人的运动而改变。

工业机器人运动的参考坐标系有4种。关节坐标系。机器人沿各轴轴线进行单独动作，所使用的坐标系称关节坐标系。关节坐标系在机器人调试完成后就设定完成，不可更改。大地坐标系。大地坐标也叫直角坐标，每种机器人对应的直角坐标方向不同，对应的直角坐标原点位置也不同。

笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是以直角坐标系统为基础的，它由三个互相垂直的坐标轴——X轴、Y轴和Z轴组成。每个坐标轴都有一个确定的方向，共同定义了一个点在三维空间中的位置。工业机器人通过在笛卡尔坐标系中移动末端执行器的三维坐标，来执行各种线性运动和旋转动作。

笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是一种基于直角坐标系的坐标系，它将机器人工作空间划分为三个相互垂直的坐标轴，即X轴、Y轴和Z轴。每个轴都有一个固定的方向，并且可以确定一个点的位置。在笛卡尔坐标系中，工业机器人的末端执行器可以沿着这三个轴进行线性移动或旋转，从而实现各种复杂的动作。

工业机器人坐标系通常包括基坐标系、工具坐标系和关节坐标系。基坐标系是固定的，它通常与机器人的安装位置相对应。工具坐标系是相对于基坐标系的，它描述了机器人末端执行器的位置和姿态。关节坐标系是相对于基坐标系的，它描述了机器人各个关节的位置和姿态。

工业机器人运动的参考坐标系有几种

球坐标型（2RP） 16 球坐标机器人***用球坐标系，它用一个滑动关节和两个旋转关节来确定部件的位置，再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。关节坐标型/拟人型（3R）关节机器人的关节全都是旋转的，类似于人的手臂，是工业机器人中最常见的结构。

机器人的结构形式多种多样。最常见的结构形式是用其坐标特性来描述的。这些坐标结构包括笛卡儿坐标结构、柱面坐标结构、极坐标结构、球面坐标结构和关节式结构等。1 柱面坐标机器人：主要由垂直柱子、水平移动关节和底座构成。水平移动关节装在垂直柱子上，能自由伸缩，并可沿垂直柱子上下运动。

通过我们控制机器人每个关节的张合角度就是它的关节坐标系，在关节坐标系里关节的运动就出来了。那么工业机器人这些坐标系之间是相互关联的，最终都可以体现在世界坐标系里，而什么时候才用哪个坐标那要根据你作业时候的目标来定，看你作业需要做什么了，如果是复合作业还需要进行坐标系的切换来选择。

多关节型机器人（Articulated robots）：有三个以上旋转关节的机器人（参见下图）。坐标机器人（坐标、直角、线性）（Cartesian， gantry， linear robots）：沿着X、Y、Z轴线性运动的机器人（直角坐标机器人参见下图）。圆柱坐标型机器人（Cylindrical robots）：轴能够形成圆柱坐标系的机器人。