工业机器人编程与操作（FANUC)
认识工业机器人坐标系
项目七工业机器人坐标系设置
任务一
导入
FANUC机器人的运动位置怎么确定呢？
目录
学习目标
知识准备
任务实施
主题讨论
学习目标知识目标1
2
知道FANUC机器人坐标系种类及含义
知道右手定则含义
会识别不同的FANUC机器人坐标系
一、
FANUC 工业机器人坐标系介绍
FANUC 的坐标系有以下几种：
JOINT （关节坐标），JGFRM （手
动坐标），WORLD （全局坐标），
TOOL （工具坐标），USER （用户坐
标）。
可将其坐标系分为两类，一类为关节
坐标系，一类为直角坐标系。JOINT ?J1、J2、J3、J4、J5、J6XYZ
?WORLD ?JGFRM TOOL ?USER
二、关节坐标系
工业机器人的关节坐标,即为每个轴相对原点位置的绝对角度，LR Mate 200iD 6轴工业机器人一共有6个关节坐标。
关于6轴旋转方向的判断以操作者为参考，操作者面向机器人时，
工业机器人腰部向右旋转为正方向，向左旋转为负方向；
工业机器人下臂向前俯为正方向，向后仰为负方向；
工业机器人上臂向后仰为正方向，向前俯为负方向；
工业机器人手腕向右旋转为正方向，向左旋转为负方向；
工业机器人手腕向上为正方向，向下为负方向；
工业机器人手腕向右旋转为正方向，向左旋转为负方向。
视频：认识FANUC关节坐标系
三、其他直角坐标系
FANUC工业机器人可以选用的直角坐标系有通用坐标系即世界坐标系、手动坐标系、用户坐标系和工具坐标系。
通用坐标系（即世界坐标系），是一个不可设置的默认坐标系，其原点是用户坐标系和点动
坐标系的参考位置，位于机器人内预先定义的位
置。
三、其他直角坐标系
FANUC工业机器人可以选用的直角坐标系有通用坐标系即世界坐标系、手动坐标
系、用户坐标系和工具坐标系。
手动坐标系，手动坐标系的位置和方向与世界坐标系完全一致。
三、其他直角坐标系
FANUC工业机器人可以选用的直角坐标系有通用坐标系即世界坐标系、手动坐标系、
用户坐标系和工具坐标系。
用户坐标系，是程序中记录的所有位置的参考坐标系，用户可于任何地方定义该坐标
系，默认用户坐标系与通用坐标系的位置和方
向完全一致。
三、其他直角坐标系
FANUC工业机器人可以选用的直角坐标系有通用坐标系即世界坐标系、手动坐标系、
用户坐标系和工具坐标系。
工具坐标系的所有测量都是相对于TCP的，默认工具坐标系位于第六轴法兰盘中心。用户
可以自定义工具坐标系。
四、右手定则
手拿示教器站在工业机器人正前方。面向工业机器人，举起右手于视线正前方摆手势。
由此可得：
中指所指方向即为全局坐标X+；
拇指所指方向即为全局坐标Y+；
食指所指方向即为全局坐标Z+。
视频：FANUC工业机器人直角坐标系认知
主题讨论
讨论问题
FANUC机器人坐标系的种类和区别有哪些？
小结
我们要知道FANUC机器人坐标系的分类和区别等知识，使我们更了解FANUC机器人操作的相关知识。
谢谢观看
工业机器人常用坐标系介绍 坐标系：为确定机器人的位置和姿态而在机器人或空间上进行的位置指标 系统。 坐标系包含：1、基坐标系(Base Coordinate System) 2、大地坐标系(World Coordinate System) 3、工具坐标系(Tool Coordinate System) 4、工件坐标系(Work Object Coordinate System) 1、工具坐标系机器人工具座标系是由工具中心点TCP 与座标方位组成。 机器人联动运行时，TCP 是必需的。 1) Reorient 重定位运动(姿态运动)机器人TCP 位置不变，机器人工具沿座标轴转动，改变姿态。 2) Linear 线性运动机器人工具姿态不变，机器人TCP 沿座标轴线性移动。机器人程序支持多个TCP，可以根据当前工作状态进行变换。 机器人工具被更换，重新定义TCP 后，可以不更改程序，直接运行。 1.1.定义工具坐标系的方法：1、N(N=4)点法/TCP 法-机器人TCP 通过N 种不同姿态同某定点相碰，得出多组解，通过计算得出当前TCP 与机器人手腕中心点( tool0 ) 相应位置，座标系方向与tool0 一致。 2、TCPZ 法-在N 点法基础上，Z 点与定点连线为座标系Z 方向。 3、TCPX，Z 法-在N 点法基础上，X 点与定点连线为座标系X 方向，Z 点与定点连线为座标系Z 方向。 2. 工件坐标系机器人工件座标系是由工件原点与座标方位组成。 机器人程序支持多个Wobj，可以根据当前工作状态进行变换。 外部夹具被更换，重新定义Wobj 后，可以不更改程序，直接运行。
第3章机器人的坐标系及标定 机器人的坐标系是机器人操作和编程的基础。无论是操作机器人运动，还是对机器人进行编程，都需要首先选定合适的坐标系。机器人的坐标系分为关节坐标系、机器人坐标系、工具坐标系、世界坐标系和工件坐标系。通过本章的内容，掌握这几种坐标系的含义其标定方法。 3.1 实验设备 六自由度机器人 3.2 机器人的坐标系 对机器人进行轴操作时，可以使用以下几种坐标系： （1）关节坐标系—ACS（Axis Coordinate System） 关节坐标系是以各轴机械零点为原点所建立的纯旋转的坐标系。机器人的各个关节可以独立的旋转，也可以一起联动。 （2）机器人（运动学）坐标系—KCS（Kinematic Coordinate System） 机器人（运动学）坐标系是用来对机器人进行正逆运动学建模的坐标系，它是机器人的基础笛卡尔坐标系，也可以称为机器人基础坐标系或运动学坐标系，机器人工具末端（TCP）在该坐标系下可以进行沿坐标系X轴、Y轴、Z轴的移动运动，以及绕坐标系轴X轴、Y轴、Z轴的旋转运动。 （3）工具坐标系—TCS（Tool Coordinate System） 将机器人腕部法兰盘所持工具的有效方向作为工具坐标系Z轴，并把工具坐标系的原点定义在工具的尖端点（或中心点）TCP（TOOL CENTER POINT）。 但当机器人末端未安装工具时，工具坐标系建立在机器人的法兰盘端面中心点上，Z轴方向垂直于法兰盘端面指向法兰面的前方。 当机器人运动时，随着工具尖端点（TCP）的运动，工具坐标系也随之运动。用户可以选择在工具坐标系下进行示教运动。TCS坐标系下的示教运动包括沿工具坐标系的X轴、Y轴、Z轴的移动运动，以及绕工具坐标系轴X轴、Y轴、Z轴的旋转运动。 （4）世界坐标系—WCS（World Coordinate System） 世界坐标系是空间笛卡尔坐标系。运动学坐标系和工件坐标系的建立都是参照世界坐标系建立的。在没有示教配置的情况下，默认的世界坐标系和机器人运动学坐标系重合。在世界坐标系下，机器人工具末端可以沿坐标系X轴、Y轴、Z轴进行移动运动，以及绕坐标系轴X轴、Y轴、Z轴旋转运动。 （5）工件坐标系—PCS（Piece Coordinate System） 工件坐标系是建立在世界坐标系下的一个笛卡尔坐标系。机器人沿所指定的工件 18