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工业机器人操作基础：用户坐标系一、工业机器人用户坐标系的定义：工业机器人用户坐标系定义在对象工件上，由用户自己根据需求习惯来定义，工业机器人用户坐标系的方向根据客户需要任意定义。
二、按照工业机器人在轴操作键时，控制中心点的动作情况请参照下表：三、选择用工业机器人户坐标系号：在工业机器人系统中，用户可以建立8个用户坐标系（各工业机器人厂家定义有所差异）。
用户坐标系号的选择分为轴操作运动机器人前的用户坐标系号选择和作业中的用户坐标系号选择。
1、工业机器人在轴操作运动前的用户坐标系号选择：工业机器人在轴操作运动时，所使用的工业机器人用户坐标系号在使用“坐标”键选择“用户坐标系”后，会显示在示教器屏幕上，即为当前工业机器人用户坐标系号；当前工业机器人用户坐标系号不同，，按轴运动键后的运动方向会不同；当前工业机器人用户坐标系号不同，运动工业机器人后添加运动指令记录的位置点信息（姿态值）会不同。
使用工业机器人用户坐标系运动机器人前，先要选择当前使用的用户坐标系号。
如果新标定、设定一个用户坐标系，按退出后，当前用户坐标系号立刻更改成标定、设定完成的用户坐标系号；如果要使用已经标定、设定过的用户坐标系，用[坐标]键选择坐标系为用户坐标系，按[SHIFT]+[坐标]键选择坐标系号。
备注：每按一次，用户坐标系号增加1，增加到8 后，返回到1 继续循环。
2、工业机器人在作业中的用户坐标系号选择：工业机器人作业中可以选择用户坐标系号，选择方法为通过指令选择。
SET UF#1 为用户坐标系选择指令，#后面的数值即为工业机器人用户坐标系号。
SET UF#<坐标系文件号>指令可以出现在作业的顶端，也可以出现在作业的中间和末端。
该指令执行后，系统的当前工业机器人用户坐标系号则被改变，工业机器人用户坐标系号的改变不仅对自动执行的作业有影响，示教模式下的轴操作也使用的是新设定的工业机器人用户坐标系。
3、工业机器人用户坐标系号选择的注意事项：如果客户使用1 个工业机器人用户坐标系，工业机器人作业中可以没有SET UF#<坐标系文件号>指令；如果客户使用多个用户坐标系，为了避免工业机器人用户坐标系的混乱，建议每个作业的顶端增加SET UF 指令，使得每个作业的每条指令使用的工业机器人用户坐标系都在作业的执行过程中得到明确，避免因当前用户坐标系文件号不对造成执行作业时的机器人轨迹错误。
工业的五个坐标系1、的五个坐标系简介1.1 世界坐标系1.1.1 世界坐标系的定义1.1.2 世界坐标系的用途1.2 基座坐标系1.2.1 基座坐标系的定义1.2.2 基座坐标系的位置和转动 1.3 动作坐标系1.3.1 动作坐标系的定义1.3.2 动作坐标系的实时控制 1.4 工具坐标系1.4.1 工具坐标系的定义1.4.2 工具坐标系的设置和校准 1.5 关节坐标系1.5.1 关节坐标系的定义1.5.2 关节坐标系的运动控制2、世界坐标系2.1 定义2.1.1 世界坐标系是一个绝对坐标系，用来描述相对于整个工作空间的位置和姿态。
2.1.2 通常选择工作空间中的一个固定点作为世界坐标系原点，并确定一个基准方向作为坐标系的方向。
2.2 用途2.2.1 世界坐标系用于确定在工作空间中的位置和姿态，以及与其他物体的相对位置关系。
3、基座坐标系3.1 定义3.1.1 基座坐标系是基座的参考坐标系，用来描述基座的位置和转动。
3.1.2 基座坐标系通常与世界坐标系相重叠，并通过一个坐标变换矩阵来描述相对关系。
3.2 位置和转动3.2.1 基座坐标系的位置由基座的中心点确定，通常使用三个坐标表示位置。
3.2.2 基座坐标系的转动由基座上的旋转关节控制，通常用欧拉角或四元数表示。
4、动作坐标系4.1 定义4.1.1 动作坐标系是末端执行器的参考坐标系，用来描述末端执行器的位置和姿态。
4.1.2 动作坐标系可以通过运动学模型和传感器数据获得。
4.2 实时控制4.2.1 动作坐标系可以根据任务要求进行调整，以实现精确的位置和姿态控制。
4.2.2 通常使用逆运动学算法来计算关节的运动轨迹。
5、工具坐标系5.1 定义5.1.1 工具坐标系是末端工具的参考坐标系，用来描述工具的位置和姿态。
5.1.2 工具坐标系可以通过工具的几何特性和附加传感器数据获得。
5.2 设置和校准5.2.1 工具坐标系的设置通常通过用户输入的参数进行，如工具的几何形状和相对位置。
解密：工业机器人四大坐标系，小白可以进来学习
机器人坐标系的种类
定义：机器人分为机器人本体轴和外部轴。
外部轴又分为滑台和上位机等。
如无特别说明，机器人轴即指机器人本体的运动轴。
对机器人进行轴操作时，可以使用以下几种坐标系（各牌子机器人叫法不一致）：
一、关节坐标系
机器人各轴进行单独动作，称关节坐标系。
二．直角坐标系
直角坐标系的原点定义在机器人轴轴线上，是与2轴所在水平面的交点。
直角坐标系的方向规定：X轴方向向前，Z轴方向向上，Y轴根据右手定则确定。
不管机器人处于什么位置，均可沿设定的X 轴、Y 轴、Z 轴平行移动。
三．工具坐标系
工具坐标系把机器人腕部法兰盘所持工具的有效方向作为Z 轴，并把坐标定义在工具的尖端点。
四.用户坐标系
在机器人动作允许范围内的任意位置，设定任意角度的X、Y、Z 轴，用户坐标系一般定义在工件,方向由用户自己定义.
以下是用户坐标的使用范例。
⼯业机器⼈4⼤坐标系详解你确定不看看
机器⼈的坐标系，你知道多少 ？真的会使⽤坐标系吗？下⾯我来带你来剖析机器⼈的坐标系吧！1. 基坐标系
基坐标系是以机器⼈安装基座为基准、⽤来描述机器⼈本体运动的直⾓坐标系。
任何机器⼈都离不开基坐标系，也是机器⼈TCP在三维空间运动空间所必须的基本坐标系（⾯对机器⼈前后：X轴 ，左右：Y轴， 上下：Z轴）。
坐标系遵守右⼿准则：
2. ⼤地坐标系
⼤地坐标系：⼤地坐标系是以⼤地作为参考的直⾓坐标系。
在多个机器⼈联动的和带有外轴的机器⼈会⽤到，90%的⼤地坐标系与基坐标系是重合的。
但是在以下两种情况⼤地坐标系与基坐标系不重合：
（1）机器⼈倒装。
倒装机器⼈的基坐标与⼤地坐标Z轴的⽅向是相反，机器⼈可以倒过来，但是⼤地却不可以倒过来。
（2）带外部轴的机器⼈。
⼤地坐标系固定好位置，⽽基坐标系却可以随着机器⼈整体的移动⽽移动。
3. ⼯具坐标系
⼯具坐标系：是以⼯具中⼼点作为零点，机器⼈的轨迹参照⼯具中⼼点，不再是机器⼈⼿腕中⼼点Tool0了，⽽是新的⼯具中⼼点。
例如：焊接的时候，我们所使⽤的⼯具是焊枪，所以可把⼯具坐标移植为焊枪的顶点。
⽽⽤吸盘吸⼯件时使⽤的是吸盘，所以我们可以把⼯具坐标移植为吸盘的表⾯。
4. ⼯件坐标系
⼯件坐标系：⼯件坐标系是以⼯件为基准的直⾓坐标系，可⽤来描述TCP运动的坐标系。
充分利⽤⼯件坐标系能让我们编程达到事半功倍的效果。
例如：机器⼈加⼯⼯件1，轨迹编程已经编好，另外有⼯件2，轨迹不需要重复编程只要把⼯件坐标系1改为⼯件坐标系2即可。
转载声明：此⽂章素材来源于⽹络，侵权删。
机器人小知识工业机器人的五个坐标系你都了解吗机器人小知识工业机器人的五个坐标系你都了解吗机器人小知识|工业机器人的五个坐标系你都了解吗?坐标系就是为确认机器人的边线和姿态而在机器人或空间上展开定义的边线指标系统。
坐标系分成关节坐标系和直角坐标系则。
1. 关节坐标系关节坐标系就是预设在机器人关节中的坐标系。
关节坐标系中机器人的边线和姿态，以各关节底座两端的关节坐标系为基准而确认。
j1:0°j2:0°j3:0°j4:0°j5:0°j6:0°右图1中的关节坐标系的关节值：2. 直角坐标系直角坐标系则中的机器人的边线和姿态，通过从空间上的直角坐标系则原点至工具两端的直角坐标系则原点（工具中心点）的坐标值x、y、z和空间上的直角坐标系则的相对x轴、y轴、z轴周围的工具两端的直角坐标系则的回去转角w、p、r不予定义。
右图2为（w、p、r）的含义。
3. 世界坐标系世界坐标系则就是被紧固在空间上的标准直角坐标系则，其被紧固在由机器人事先确认的边线。
用户坐标系就是基于该坐标系而预设的。
它用作边线数据的示教和继续执行。
有关各机器人（r系列/m系列/arcmate/lrmate）的世界坐标系则原点边线的大致标准为：①顶吊安装机器人、m-710ic以外：在j1轴上水平移动j2轴而交叉的位置。
②顶上缠加装机器人、m-710ic：j1轴处在0位时，返回j4轴最近的j1轴上的点。
4. 工具坐标系这就是用以定义工具中心点（tcp）的边线和工具姿态的坐标系。
工具坐标系必须事先展开预设。
在没定义的时候，将由预设工具坐标系去替代该坐标系。
5. 用户坐标系这就是用户对每个作业空间展开定义的直角坐标系则。
它用作边线寄存器的示教和继续执行、边线补偿指令的继续执行等。
在没定义的时候，将由世界坐标系则去替代该坐标系。
工业机器人现场编程工具坐标系在工业自动化领域，机器人编程已经成为一项至关重要的任务。
而工具坐标系作为机器人编程的核心概念之一，对于机器人的精确运动控制具有决定性的影响。
本文将探讨工业机器人现场编程工具坐标系的相关问题。
一、工具坐标系的定义与重要性工具坐标系是机器人编程中用来描述工具位置和姿态的参考框架。
它规定了工具中心点（TCP）在机器人坐标系中的位置，以及工具的姿态（方向）。
工具坐标系是实现机器人精确运动的关键因素，它可以帮助我们确定工具在空间中的位置和姿态，从而确保机器人准确无误地执行预设的轨迹。
二、现场编程工具坐标系的方法在现场编程中，设置工具坐标系的方法主要有以下几种：1、手动设定工具坐标系：通过手动操作机器人，使其工具中心点与已知的固定点对齐，从而设置工具坐标系。
此方法适用于简单、重复性高的任务，但精度相对较低。
2、传感器辅助设定工具坐标系：利用外部传感器（如激光传感器、视觉传感器等）来识别物体特征，根据特征信息确定工具中心点位置和姿态，从而设置工具坐标系。
这种方法精度较高，但需要额外的传感器设备和处理传感器数据的计算能力。
3、算法自动学习工具坐标系：通过给机器人预设轨迹，利用运动学和机器学习算法自动学习工具中心点位置和姿态，从而设置工具坐标系。
此方法适用于未知环境下的自适应控制，但需要具备一定的算法知识和计算资源。
三、现场编程工具坐标系的实践案例以某汽车制造厂为例，该厂采用ABB工业机器人进行自动化生产线改造。
在生产线中，机器人需要完成物料抓取、装配、焊接等任务。
为了确保机器人的精确运动控制，工程师采用了传感器辅助设定工具坐标系的方法。
他们使用激光传感器来识别物料特征，并根据特征信息确定工具中心点的位置和姿态。
通过这种方法，他们成功地提高了机器人的工作效率和准确性。
四、总结在工业机器人现场编程中，工具坐标系是实现精确运动控制的关键因素。
了解并掌握工具坐标系的设置方法对于提高生产效率和质量具有重要意义。
机器人中的坐标系坐标系是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。
在《在工业机器人坐标系和运动命名原则》（GB/T 6977－2005）中，对工业机器人人的坐标系进行了定义。
固定在地面上的坐标系，称为世界坐标系；固定在安装面上的坐标系称为基础坐标系。
对固定安装的机器人，当安装完成后，坐标系之间的对应关系即唯一确定。
关节坐标系是设定在机器人的关节中的坐标系。
关节坐标系中的机器人的位置和姿势，以各关节的底座侧的关节坐标系为基准而确定。
图3-1中的关节坐标系的关节值，处在所有轴都为00的状态。
图3-1 机器人各轴关节都在00的状态笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系中的机器人的位置和姿势，通过从空间上的笛卡尔坐标系原点到刀具侧的笛卡尔坐标系原点(刀尖点)的坐标值x、y、z、和空间上的笛卡尔坐标系的相对X轴、Y轴、Z轴周围的刀具侧的笛卡尔坐标系的旋转角w, p, r子以定义。
图3-2示出(w，p，r〕的含义。
图3-2 工具坐标系旋转示意图要在用户设定的环境下操作机器人，使用与机器人对应的笛卡尔坐标系，有五类坐标系1 被固定在刀具上的坐标系机械接口坐标系：在机器人的机械接口(机械手腕法兰盘面)中定义的标准笛卡尔坐标系中，坐标系被固定在机器人所事先确定的位置。
工具坐标系基于该坐标系而设定。
工具坐标系：这是用来定义刀尖点TCP(TOOL CENTER POINT)的位置和刀具姿势的直角坐标系。
TCP就是指工具中心点。
刀具坐标系必须事先进行设定。
未定义时，将由机械接口坐标系替代刀具坐标系。
2 被固定在空间的坐标世界坐标系：世界坐标系，是被固定在空间上的标准笛卡尔坐标系，其被固定在由机器人事先确定的位置，原点一般在正面J1轴和J2轴的切点上，X轴指向前方如图3-3所示。
用户坐标系、JOG（点动）坐标系基于该坐标系而设定。
它用于位置数据的示教和执行。
图3-3 机器人中的坐标用户坐标系：用户坐标系，是用户对每个作业空间进行定义的笛卡尔坐标系,是程序中记录所有位置信息的参考坐标系，用户可定义该坐标系。
