任務(wù)5.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系LOGO5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系

坐標(biāo)系是為了確定工業(yè)機(jī)器人的位置和姿態(tài)而在工業(yè)機(jī)器人或其他空間上設(shè)定的位姿指標(biāo)系統(tǒng)。如圖5-1所示，工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系主要包括：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系（JointCoordinateSystem）、大地坐標(biāo)系或世界坐標(biāo)系（WorldCoordinateSystem）、基坐標(biāo)系（BaseCoordinateSystem）、工具坐標(biāo)系（ToolCoordinateSystem）、工件坐標(biāo)系或工作坐標(biāo)系（WorkObjectCoordinate）。圖5-1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（1）關(guān)節(jié)坐標(biāo)系：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系用來(lái)描述工業(yè)機(jī)器人每一個(gè)獨(dú)立關(guān)節(jié)（軸）的運(yùn)動(dòng)，6軸機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的表示方法為：P=（J1，J2，J3，J4，J5，J6）。其中，J1~J6分別表示6個(gè)關(guān)節(jié)的角度位置，單位為度。工業(yè)機(jī)器每個(gè)關(guān)節(jié)軸都有0刻度標(biāo)記位置。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸與0標(biāo)記位置對(duì)齊時(shí)，為其0位置。工業(yè)機(jī)器人6個(gè)關(guān)節(jié)的角度并非都是0~360，如ABBIRB120機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍及最大運(yùn)動(dòng)速度如表5-1所示。表5-1ABBIRB120機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍及最大運(yùn)動(dòng)速度關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)范圍/（°）最大運(yùn)動(dòng)速度/（°/s）關(guān)節(jié)１軸-165~+165250關(guān)節(jié)２軸-110~+110250關(guān)節(jié)３軸-90~+70250關(guān)節(jié)４軸-160~+160320關(guān)節(jié)５軸-120~+120320關(guān)節(jié)６軸-400~+4004205.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（2）大地坐標(biāo)系：大地坐標(biāo)系也稱為世界坐標(biāo)系或直角坐標(biāo)系，是系統(tǒng)的絕對(duì)坐標(biāo)系，是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，其余所有的坐標(biāo)系都是在其基礎(chǔ)上進(jìn)行坐標(biāo)變換得到的。大地坐標(biāo)系的X、Y、Z三個(gè)軸相交于原點(diǎn)，任意兩軸相互垂直。默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致的。5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（3）基坐標(biāo)系：基坐標(biāo)系是以機(jī)器人安裝基座為基準(zhǔn)，用來(lái)描述機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)系。任何機(jī)器人都離不開(kāi)基坐標(biāo)系，也是機(jī)器人TCP（工具中心點(diǎn)）在三維空間運(yùn)動(dòng)空間所必須的基本坐標(biāo)系。面對(duì)機(jī)器人，其基準(zhǔn)坐標(biāo)系為：前后為X軸，左右為Y軸，上下為Z軸。基準(zhǔn)坐標(biāo)系對(duì)于將機(jī)器人從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置很有幫助，使固定安裝的機(jī)器人的移動(dòng)具有可預(yù)測(cè)性。5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（4）工具坐標(biāo)系：工具坐標(biāo)系是表示工具中心點(diǎn)（ToolCenterPoint，TCP）和工件姿態(tài)的直角坐標(biāo)系。根據(jù)工作任務(wù)的不同，工業(yè)機(jī)器人會(huì)安裝不同的末端執(zhí)?器，例如焊槍、抓?、膠槍等等。TCP點(diǎn)是指工業(yè)機(jī)器人上安裝的工具移動(dòng)至指定目標(biāo)點(diǎn)的點(diǎn)。工業(yè)機(jī)器?在出廠時(shí)有一個(gè)默認(rèn)的工具坐標(biāo)系tool0，位于機(jī)器人6軸法蘭盤(pán)的中心，是由基坐標(biāo)系通過(guò)機(jī)器?正解得到的?個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移矩陣。實(shí)際工作中，默認(rèn)的工具坐標(biāo)系并不能有效滿足實(shí)際工作需求，要根據(jù)末端執(zhí)?機(jī)構(gòu)的種類、形狀和尺寸，重新建立一個(gè)或多個(gè)工具坐標(biāo)系。5.1.1工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（5）工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系是定義工件相對(duì)于大地坐標(biāo)系（或其他坐標(biāo)系）位置的直角坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)工件，對(duì)工業(yè)機(jī)器人編程