《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程（FANUC）（黃忠慧）》配套PPT課件
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工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現(xiàn)場編程）現(xiàn)場編程項目3 坐標系設置任務1：FANUC 機器人中的坐標系1.關節(jié)坐標系(joint Frame)關節(jié)坐標系是設置在機器人的關節(jié)中的坐標系。關節(jié)坐標系中的機器人的位置和姿勢，以各關節(jié)的底座側的關節(jié)坐標系為基準而確定。圖3-1中的關節(jié)坐標系的關節(jié)值，處在所有軸都為00的狀態(tài)。6軸工業(yè)機器人定義了6個關節(jié)坐標，分別為J1J6。FANUC機器人中的直角坐標都由笛卡爾坐標系定義。笛卡爾坐標系中的機器人的位置和姿勢，通過從空間上的笛卡爾坐標系原點到刀具側的笛卡爾坐標系原點(刀尖點)的坐標值x、y、z、和空間上的笛卡爾坐標系的相對X軸、Y軸、Z軸周圍的刀具側的笛卡爾坐標系的旋轉角w,p,r予以定義。圖3-2示出(w，p，r的含義.2 機械接口坐標系機械接口坐標系在機器人的機械接口(機械手腕法蘭盤面)中定義的標準笛卡爾坐標系中，坐標系被固定在機器人所事先確定的位置。工具坐標系基于該坐標系而設置。3 工具坐標系（Tool Frame）工具坐標系是用來定義刀尖點TCP(TOOL CENTER POINT)的位置和刀具姿勢的直角坐標系。TCP就是指工具中心點。刀具坐標系必須事先進行設置。未定義時，將由機械接口坐標系替代刀具坐標系。4 世界坐標系(World Frame)世界坐標系，是被固定在空間上的標準笛卡爾坐標系。其被固定在由機器人事先確定的位置，原點一般在正面J1軸和J2軸的切點上，X軸指向前方如圖3-3所示。用戶坐標系、JOG（點動）坐標系基于該坐標系而設置。它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。圖3-3 機器人中的坐標4 世界坐標系(World Frame)世界坐標系，是被固定在空間上的標準笛卡爾坐標系。其被固定在由機器人事先確定的位置，原點一般在正面J1軸和J2軸的切點上，X軸指向前方如圖3-3所示。用戶坐標系、JOG（點動）坐標系基于該坐標系而設置。它用于位置數(shù)據(jù)的示教和執(zhí)行。5 用戶坐標系（User Frame）用戶坐標系，是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系,是程序中記錄所有位置信息的參考坐標系，用戶可自己定義該坐標系。它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補償指令的執(zhí)行等。未定義時，將由世界坐標系來替代該坐標系。6點動坐標系（JOG Frame）是在作業(yè)區(qū)域中為有效地進行笛卡爾JOG（點動）而由用戶在作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系。只有在作為手動進給坐標系而選擇了JOG坐標系時才使用該坐標系，因此，JOG坐標系坐標系的原點沒有特殊的含義。未定義時，將由世界坐標系來替代該坐標系。為什么要設置坐標系呢 從不同應用領域來看，機器人大多是拿著工具(焊槍，手爪等)去工作臺上固定的點位加工工件。我們習慣性得取靜止的物體為參考對象，運動的物體取為研究對象。因此，這里我們取工具為研究對象，工作臺為參考對象。機器人實際上就是建立了工具和工作臺的關系，這個關系也稱為位置點位.機器人為了表達工具和工作臺，故引入工具坐標系和用戶坐標系。機器人的位置點P 2表達了工具坐標系相對于用戶坐標系的對應關系。將法蘭盤中心定義為工具坐標系的原點，法蘭盤中心指向法蘭盤定位孔方向定義為+X方向，垂直法蘭向外為+Z方向，最后根據(jù)右手法則即可判定Y方向,這個坐標系為默認的工具坐標系。新的工具坐標系都是相對默認的工具坐標系變化得到的。AZXXZ1.工具坐標系2.TCP:TOOL CENTER POINT，即工具中心點通常我們所說的機器人軌跡及速度，其實就是指TCP點的軌跡和速度。TCP 一般設置在手爪中心，焊絲端部，點焊靜臂前端等等。思考:我們已經知道工具坐標系是運動中的一個研究對象，但是它在實際調試過程中，又起到了什么作用呢?圖一、圖二的手爪姿態(tài)和位置是如何調整得到的?推測:通過大家的思考，可以得出兩個推測:推測1:要是圖一中的手爪有一個旋轉點，使手爪直接繞著這個旋轉點旋轉就可以了。推測2:要是圖二中有一個手爪的前進方向就可以直接移動過去了。結論:建立工具坐標系的作用:1.確定工具的TCP點(即工具中心點)，方便調整工具姿態(tài)。2.確定工具進給方向，方便工具位置調整。工具坐標系特點:新的工具坐標系是相對于默認的工具坐標系變化得到的，新的工具坐標系的位置和方向始終同法蘭盤保持絕對的位置和姿態(tài)關系。但在空間上是一直變化的。用戶坐標系作用定義:默認的用戶坐標系:默認的用戶坐標系User0和WORLD坐標系重合。新的用戶坐 標系都是基于默認的用戶坐標系變化得到的。我們已經知道用戶坐標系是運動中的一個參考對象，但是它在實際調試過程中，又起到了什么作用呢?以下五個工件放置在工作臺上，機器人該如何最快得完成每個工件抓取點位的調試?推測:從圖四可以看出，如果使用默認的用戶坐標系User0或者WORD坐標系將很難對每個工件位置進行調試，但如果存在某個坐標系的兩個方向正好平行于工作臺面的話，那就方便多了。用戶坐標系作用:1.確定參考坐標系;2.確定工作臺上的運動方向，方便調試。用戶坐標系特點:新的用戶坐標系是根據(jù)默認的用戶坐標系User0變化得到的，新的用戶坐標系的位置和姿態(tài)相對空間是不變化的。坐標系：為確定機器人的位置和姿態(tài)而在機器人或空間上進行的位置指標系統(tǒng)。關節(jié)坐標全局坐標 =默認的用戶坐標系XZ位置指標執(zhí)行點18在全局坐標系下：XZ執(zhí)行點位置指標19引入工具坐標系概念 執(zhí)行點的位置20引入工具坐標系概念 執(zhí)行點的方向21引入工具坐標系概念 三點法與六點法的區(qū)別三點法效果：六點法效果：22引入用戶坐標系概念XZ用戶坐標23XZY工具坐標謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUC ROBOT
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工業(yè)機器人現(xiàn)場編程（FANUC）（黃忠慧）
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