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工业机器人技术基础(2)

汇川技术

何服系统变频器1.PLC.机器人|轨交通新能图

目录

1机器人坐标系

2机器人位姿变换

3机器人运动学

4机器人动力学

5机器人性能指标

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1机器人坐标系

在分析机器人时会牵涉诸多坐标系,一些是操作者不须关心的,另外一些却是和工艺相

关的。常见的坐标系有:

关节坐标系

基座坐标系

常

工E坐话系

工具坐标系

ToclCenrePointTCP)

用户坐标系

茶坐系

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1机器人坐标系

关节坐标系主要描述各关节相对于标定零点的绝对位置,旋转轴常

用°表示,线性轴的常用mm描述。

作

单轴点动:单轴示教机器人,常用于调试时验证关节的旋转方

软限位

解除机器人奇异位置,当机器人出现奇异报警时,只能在关节坐标

[时f

系下通过单轴点动解除奇异报警

轴正负极限报警:只能在关节坐标系下通过单轴点动解除正负超限

报警

关节坐标系下的坐标值均为机器人关节的绝对位置,方便用户调试+

点位时观察机器人的绝对位置,避免机器人出现极限位置或奇异位置

关节坐标系

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1机器人坐标系

直角坐标系

直角坐标系,包括很多种,但我们常常狭隘的将基座坐标系

L器

称为直角坐标系

直角坐标系的Z轴即第一轴的Z轴,X轴为回零后的正前方

Y轴由右手定则确定。原点随着df参数的大小上下变动。

直角坐标系下,用户可控制机器人末端沿坐标系任一方

向移动或旋转,常用于现场点位示教

x,+Y,十

右手定则

直角坐标系

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1机器人坐标系

(2)直角坐标系

由于轨迹为空间插补,所以会遇到指定的位置和姿态不

能到达,即奇异现象

常见的奇异有:

a)4、6轴共线附件,即5轴角度0附件。

b)2、3、5轴关节坐标系原点接近共线,即已经到达工作范2

围边界。

c)5轴关节坐标系原点在Z轴正上方附近

右图就处于a)的奇异状态,直角下示教会报警

直角坐标系

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1机器人坐标系

机器人系统

两者关系???

关节坐标系

基坐标系

正向

相人不市位下→xZ

运动学人点BC

逆向

运动学

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1机器人坐标系

用户坐标系(工件坐标系)

用于描述各个物体或工位的方位的需要。用户常常在自

已关心的平面建立自己的坐标系,以方便示教

作用

方便示教

基于用户坐标系的点位,方便生产线复制,减少调试工

作量

离线仿真软件提取的基于定义坐标系轨迹控制点,可直

接用于实际程序中,只需定义匹配的用户坐标系

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1机器人坐标系

工具坐标系

在未加工具参数时,工具坐标系在机器人末端的法兰盘上,但

方向与基座坐标系不同。如右上图所示

安装工具后,需加入工具参数,可以看作在机器人末端连杆的

延长,此时工具坐标系为表示新的工况需向末端延长,形成新的坐

标系。如右下图所示

在示教时,也可以沿着工具坐标系的X、Y、Z轴平行的方向平

无工具参数

移,也可以末端不动绕工具坐标系的Ⅹ、Y、Z轴转动

工具坐标系

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1机器人坐标系

工具坐标系

建立工具坐标系方法:

直接输入法

点法(工具末端对一固定点示教三个不同姿态的点)

五点法(工具末端对一固定点示教五个不同姿态的点)

工具坐标系

点法

五点法

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