工具坐標(biāo)系測(cè)量原理 1 學(xué)習(xí)目標(biāo)和建議 學(xué)習(xí)目標(biāo)理解工具坐標(biāo)系測(cè)量的定義掌握工具坐標(biāo)系測(cè)量的方法理解工具負(fù)載數(shù)據(jù)對(duì)工具坐標(biāo)系測(cè)量的影響理解工具測(cè)量的意義學(xué)習(xí)建議掌握有關(guān)工具坐標(biāo)系測(cè)量的理論知識(shí) 并手動(dòng)實(shí)踐操作 加深理解 為后續(xù)完成機(jī)器人編程操作打下良好基礎(chǔ) 2 工具坐標(biāo)系的定義工具坐標(biāo)系是以參照點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系 這個(gè)參照點(diǎn)稱為TCP 這個(gè)坐標(biāo)系稱為工具坐標(biāo)系 它是一個(gè)直角坐標(biāo)系 笛卡爾坐標(biāo)系 其坐標(biāo)系的X軸與工具工作方向一致 隨著工具的移動(dòng)而移動(dòng) 工具坐標(biāo)系測(cè)量的定義工具坐標(biāo)系的測(cè)量是指機(jī)器人控制系統(tǒng)通過測(cè)量工具 工具坐標(biāo)系 識(shí)別工具頂尖 TCP 相對(duì)于法蘭中心點(diǎn)位于何處以及其方向如何 工具坐標(biāo)系測(cè)量原理 3 工具坐標(biāo)系測(cè)量分幾個(gè)方面 工具坐標(biāo)系的測(cè)量主要分為2個(gè)方面 1 確定工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)2 確定工具坐標(biāo)系的姿態(tài) 工具坐標(biāo)系測(cè)量步驟及測(cè)量方法說明 4 XYZ4點(diǎn)法的測(cè)量原理將工具的TCP從4個(gè)不同方向移向一個(gè)參照點(diǎn) 一般選擇尖端點(diǎn)或具有明顯特征的點(diǎn) 機(jī)器人控制系統(tǒng)從不同的法蘭位置值中計(jì)算出TCP XYZ4點(diǎn)法測(cè)量 提醒 4個(gè)不同方向的法蘭位置不能在同一個(gè)平面 且距離足夠遠(yuǎn) 5 XYZ參照法的測(cè)量原理 對(duì)一件新工具與一件已測(cè)量過的工具進(jìn)行比較測(cè)量 機(jī)器人控制系統(tǒng)比較法蘭位置 并對(duì)新工具的TCP進(jìn)行計(jì)算 XYZ參照法測(cè)量 6 ABC世界坐標(biāo)系法原理 將工具坐標(biāo)系的軸調(diào)整至平行于世界坐標(biāo)系的軸 機(jī)器人控制系統(tǒng)從而得知工具坐標(biāo)系統(tǒng)的姿態(tài)取向 ABC世界坐標(biāo)系法確定姿態(tài)可分為兩種方式進(jìn)行 5D法 只將工具的作業(yè)方向告知機(jī)器人控制系統(tǒng) 該作業(yè)方向默認(rèn)為X軸 其它軸的方向由系統(tǒng)確定 即 X工具坐標(biāo) Z世界坐標(biāo)6D法 將所有3根軸的方向均告知機(jī)器人控制系統(tǒng) X工具坐標(biāo) Z世界坐標(biāo) Y工具坐標(biāo) Y世界坐標(biāo) Z工具坐標(biāo) X世界坐標(biāo) 7 ABC2點(diǎn)法 ABC2點(diǎn)法測(cè)量原理 通過移至X軸上一個(gè)點(diǎn)和XY平面上一個(gè)點(diǎn)的方法 機(jī)器人控制器可得知工具坐標(biāo)系的軸數(shù)據(jù) 提醒 此方法適用于軸方向要求必須特別精確地確定 ABC2點(diǎn)法進(jìn)行方向測(cè)量 8 什么是工具負(fù)載數(shù)據(jù) 工具負(fù)載數(shù)據(jù)是指所有裝在機(jī)器人法蘭上的負(fù)載 它是另外裝在機(jī)器人上并與機(jī)器人一起移動(dòng)的質(zhì)量 包括質(zhì)量 重心位置 質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及所屬的主慣性軸 負(fù)載數(shù)據(jù)對(duì)控制過程的影響 控制算法 計(jì)算加速度 速度和加速度監(jiān)控力矩監(jiān)控碰撞監(jiān)控能量監(jiān)控等等 正確輸入負(fù)載數(shù)據(jù)的重要性 可以從它的高精度中收益可以使運(yùn)動(dòng)過程具有最佳的節(jié)拍時(shí)間可以使機(jī)器人達(dá)到長的使用壽命 由于磨損小 9 工具測(cè)量有何意義 1 可以圍繞工具TCP點(diǎn)改變姿態(tài) 將工具TCP靠近一固定點(diǎn) 基坐標(biāo)為工具坐標(biāo)系的情況下 手動(dòng)操作或者6D鼠標(biāo)操作機(jī)器人 不管是什么姿態(tài) 始終與固定點(diǎn)接觸 2 沿工具作業(yè)方向移動(dòng) 移動(dòng)機(jī)器人時(shí) 工具TCP點(diǎn)始終沿著工具作業(yè)方向移動(dòng) 圍繞TCP點(diǎn)改變姿態(tài) 沿工具作業(yè)方向移動(dòng) 10 3 沿著TCP上的軌跡保持已編程的運(yùn)行速度 運(yùn)行程序時(shí) 工具TCP點(diǎn)的速度始終保持設(shè)定的速度 4 保持定義的姿態(tài)沿軌跡運(yùn)行 在軌跡某一點(diǎn)定義好機(jī)