1. 基坐標系

基坐標系是以機器人安裝基座為基準、用(yong)來描(miao)述機(ji)器人本體運(yun)動的直(zhi)角(jiao)坐(zuo)標系。

任(ren)何機(ji)器人(ren)都離不開基坐標(biao)系，也是機(ji)器人(ren)TCP在三維(wei)空(kong)間運動空(kong)間所必須的基本坐標(biao)系（面對(dui)機(ji)器人(ren)前后：X軸(zhou) ，左(zuo)右(you)：Y軸(zhou)， 上下(xia)：Z軸(zhou)）。坐標(biao)系遵守(shou)右(you)手(shou)準(zhun)則：

Fig.1 右手準則坐標系

Fig.2 6軸機器人(ren)基(ji)座標系

2. 大地坐標系

大地(di)坐(zuo)標(biao)系：大地(di)坐(zuo)標(biao)系是(shi)以(yi)大地(di)作為參考(kao)的直角坐(zuo)標(biao)系。在多(duo)個機器(qi)(qi)人聯動(dong)的和帶有外軸的機器(qi)(qi)人會用到，90%的大地(di)坐(zuo)標(biao)系與基坐(zuo)標(biao)系是(shi)重合(he)(he)的。但是(shi)在以(yi)下兩種情況(kuang)大地(di)坐(zuo)標(biao)系與基坐(zuo)標(biao)系不(bu)重合(he)(he)：

（1）機器人倒裝。

如(ru)下圖3所示，倒裝機(ji)器人(ren)的基坐(zuo)標與(yu)大地坐(zuo)標Z軸的方向是(shi)相反(fan)，機(ji)器人(ren)可(ke)以倒過(guo)來(lai)，但是(shi)大地卻不可(ke)以倒過(guo)來(lai)。

Fig.3 6軸機器人(ren)大(da)地坐標系

（2）帶外部軸的機器人(ren)。如下圖4所示(shi)，大地坐標系(xi)固定好位(wei)置，而(er)基坐標系(xi)卻可以隨著(zhu)機器人(ren)整體的移動而(er)移動。

圖4 大地坐標系

3. 工具坐標系

什么是工具坐標系

工具坐(zuo)標系：固定在工具(法蘭、裝在法蘭上的工具)上的坐(zuo)標系

特點：相對與(yu)機械(xie)手法蘭中心不變。

工具坐標系原點(dian)（TCP）：機械手運動中心點(dian)。

機(ji)器人TCP 是(shi)（TOOL CENTER POINT)，是(shi)指機(ji)器人安裝的(de)工具工作點。

為什么要建立工具坐標系

機械手(shou)在出(chu)廠時(shi)都有一個默認(ren)的工具坐標(biao)系Tool 0：位置(zhi)在法(fa)蘭中(zhong)心(xin)。但機械手(shou)實際運動中(zhong)往往會在法(fa)蘭中(zhong)心(xin)安裝吸盤、焊槍、氣缸等(deng)工具。此時(shi)若機械手(shou)運動中(zhong)心(xin)依然(ran)在法(fa)蘭中(zhong)心(xin)，會造(zao)成很大(da)的不便。因此根據實際情況去示教需要(yao)的工具坐標(biao)系就顯得(de)必要(yao)。

工(gong)具坐標系(xi)：是(shi)以工(gong)具中(zhong)心(xin)點作為零點，機(ji)器人的(de)軌跡參(can)照工(gong)具中(zhong)心(xin)點，不再是(shi)機(ji)器人手腕中(zhong)心(xin)點Tool0（如圖5）了，而(er)是(shi)新的(de)工(gong)具中(zhong)心(xin)點（如圖6）。

Fig.5 工具(ju)坐標系

Fig.6 新工具坐標系

例如(ru)：焊(han)接的(de)(de)(de)時候，我們所(suo)使(shi)用的(de)(de)(de)工具(ju)(ju)是(shi)焊(han)槍(qiang)，所(suo)以可把工具(ju)(ju)坐標(biao)移植(zhi)為(wei)焊(han)槍(qiang)的(de)(de)(de)頂點(dian)。而用吸(xi)盤(pan)吸(xi)工件(jian)時使(shi)用的(de)(de)(de)是(shi)吸(xi)盤(pan)，所(suo)以我們可以把工具(ju)(ju)坐標(biao)移植(zhi)為(wei)吸(xi)盤(pan)的(de)(de)(de)表面（如(ru)下圖7所(suo)示）。

Fig.7 安(an)裝不同用途工具-工具坐標系

工具(ju)坐標系可采用N(N＞＝4)點(dian)法(fa)確定：機器(qi)人TCP通(tong)(tong)過N種(zhong)不(bu)同姿態(tai)同某定點(dian)相接(jie)觸(chu)，得出(chu)(chu)多(duo)組解(jie)，通(tong)(tong)過計算得出(chu)(chu)當(dang)前TCP（Tool Central Point，中(zhong)文叫(jiao)做工具(ju)中(zhong)心點(dian)）與工具(ju)安(an)裝法(fa)蘭中(zhong)心點(dian)(tool0)的相應位置，坐標系方向與tool0一致。

Fig.8 工具(ju)坐標系標定

4. 工件坐標系

工件(jian)坐(zuo)標系(xi)(xi)：工件(jian)坐(zuo)標系(xi)(xi)是以工件(jian)為基準的直角(jiao)坐(zuo)標系(xi)(xi)，可用來描述TCP運動的坐(zuo)標系(xi)(xi)。

Fig.9 工件坐標(biao)系

充分利用工件(jian)坐標系能讓我們(men)編(bian)程達到事半功(gong)倍的(de)效果。

例如：機器人加工(gong)工(gong)件1，軌(gui)(gui)跡編程已經編好，另外有工(gong)件2，軌(gui)(gui)跡不需(xu)要重復編程只要把(ba)工(gong)件坐標(biao)系(xi)1改為工(gong)件坐標(biao)系(xi)2即可。

Fig.10 不(bu)同工件坐(zuo)標系

　　工(gong)件(jian)坐標(biao)系用來確定工(gong)件(jian)的位姿，它(ta)由工(gong)件(jian)原(yuan)點(dian)與坐標(biao)方位組成。工(gong)件(jian)坐標(biao)系可采(cai)用三點(dian)法確定：點(dian)X1與點(dian)X2連線組成X軸，通過點(dian) Y1向X軸作的垂直線為Y軸，Z軸方向以右(you)手定則確定。

Fig.11確定工件坐標(biao)系的方法

5. 關節坐標系

　　關節(jie)坐標系(xi)是設定(ding)在機(ji)器人關節(jie)中的坐標系(xi)，它是每個軸相對其原(yuan)點位(wei)置的絕(jue)對角度(du)。

Fig.12 機(ji)器人關節坐(zuo)標系

6. 用戶坐標系

　　用(yong)戶(hu)坐(zuo)標(biao)系(xi)是用(yong)戶(hu)對(dui)每個作業空間進行自定義的直角坐(zuo)標(biao)系(xi)，它用(yong)于位置寄存器的示教(jiao)和執(zhi)行、位置補(bu)償指(zhi)令的執(zhi)行等。在沒有定義的時候，將由大(da)地坐(zuo)標(biao)系(xi)來(lai)替代該坐(zuo)標(biao)系(xi)。

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