工具坐標系測量原理 1 學習目標和建議 學習目標理解工具坐標系測量的定義掌握工具坐標系測量的方法理解工具負載數據對工具坐標系測量的影響理解工具測量的意義學習建議掌握有關工具坐標系測量的理論知識 并手動實踐操作 加深理解 為后續完成機器人編程操作打下良好基礎 2 工具坐標系的定義工具坐標系是以參照點創建一個坐標系 這個參照點稱為TCP 這個坐標系稱為工具坐標系 它是一個直角坐標系 笛卡爾坐標系 其坐標系的X軸與工具工作方向一致 隨著工具的移動而移動 工具坐標系測量的定義工具坐標系的測量是指機器人控制系統通過測量工具 工具坐標系 識別工具頂尖 TCP 相對于法蘭中心點位于何處以及其方向如何 工具坐標系測量原理 3 工具坐標系測量分幾個方面 工具坐標系的測量主要分為2個方面 1 確定工具坐標系的原點2 確定工具坐標系的姿態 工具坐標系測量步驟及測量方法說明 4 XYZ4點法的測量原理將工具的TCP從4個不同方向移向一個參照點 一般選擇尖端點或具有明顯特征的點 機器人控制系統從不同的法蘭位置值中計算出TCP XYZ4點法測量 提醒 4個不同方向的法蘭位置不能在同一個平面 且距離足夠遠 5 XYZ參照法的測量原理 對一件新工具與一件已測量過的工具進行比較測量 機器人控制系統比較法蘭位置 并對新工具的TCP進行計算 XYZ參照法測量 6 ABC世界坐標系法原理 將工具坐標系的軸調整至平行于世界坐標系的軸 機器人控制系統從而得知工具坐標系統的姿態取向 ABC世界坐標系法確定姿態可分為兩種方式進行 5D法 只將工具的作業方向告知機器人控制系統 該作業方向默認為X軸 其它軸的方向由系統確定 即 X工具坐標 Z世界坐標6D法 將所有3根軸的方向均告知機器人控制系統 X工具坐標 Z世界坐標 Y工具坐標 Y世界坐標 Z工具坐標 X世界坐標 7 ABC2點法 ABC2點法測量原理 通過移至X軸上一個點和XY平面上一個點的方法 機器人控制器可得知工具坐標系的軸數據 提醒 此方法適用于軸方向要求必須特別精確地確定 ABC2點法進行方向測量 8 什么是工具負載數據 工具負載數據是指所有裝在機器人法蘭上的負載 它是另外裝在機器人上并與機器人一起移動的質量 包括質量 重心位置 質量轉動慣量以及所屬的主慣性軸 負載數據對控制過程的影響 控制算法 計算加速度 速度和加速度監控力矩監控碰撞監控能量監控等等 正確輸入負載數據的重要性 可以從它的高精度中收益可以使運動過程具有最佳的節拍時間可以使機器人達到長的使用壽命 由于磨損小 9 工具測量有何意義 1 可以圍繞工具TCP點改變姿態 將工具TCP靠近一固定點 基坐標為工具坐標系的情況下 手動操作或者6D鼠標操作機器人 不管是什么姿態 始終與固定點接觸 2 沿工具作業方向移動 移動機器人時 工具TCP點始終沿著工具作業方向移動 圍繞TCP點改變姿態 沿工具作業方向移動 10 3 沿著TCP上的軌跡保持已編程的運行速度 運行程序時 工具TCP點的速度始終保持設定的速度 4 保持定義的姿態沿軌跡運行 在軌跡某一點定義好機