1.3.2　機器人坐標系的確定

（1）機器人坐標系的確定原則

機器人程序中所有點的位置都是和一個坐標系相聯系的，同時，這個坐標系也可能和另外一個坐標系有聯系。

機器人的各種坐標系都由正交的右手定則來決定，如圖1-28所示。當圍繞平行于X、Y、Z軸線的各軸旋轉時，分別定義為A、B、C。A、B、C的正方向分別以X、Y、Z軸的正方向上右手螺旋前進的方向為正方向，如圖1-29所示。

（2）常用坐標系的確定

常用的坐標系是絕對坐標系、機座坐標系、機械接口坐標系和工具坐標系，如圖1-30所示。

①絕對坐標系　絕對坐標系是與機器人的運動無關，以地球為參照系的固定坐標系。其符號：O₀-X₀-Y₀-Z₀。

a.原點O₀。絕對坐標系的原點O₀是由用戶根據需要來確定。

b. +Z₀軸。+Z₀軸與重力加速度的矢量共線，但其方向相反。

c. +X₀軸。+X₀軸是根據用戶的使用要求來確定。

②機座坐標系　機座坐標系是以機器人機座安裝平面為參照系的坐標系。其符號：O₁-X₁-Y₁-Z₁。

a.原點O₁。機座坐標系的原點由機器人制造廠規定。

b. +Z₁軸。+Z₁軸是垂直于機器人機座安裝面，指向機器人機體。

c. X₁軸。X₁軸的方向是由原點、指向機器人工作空間中心點C_w（見《工業機器人特性表示》GB/T 12644—2001）在機座安裝面上的投影（見圖1-31）。當由于機器人的構造不能實現此約定時X₁軸的方向可由制造廠規定。

③機械接口坐標系　如圖1-32所示，機械接口坐標系是以機械接口為參照系的坐標系。其符號：O_m-X_m-Y_m-Z_m。

a.原點O_m。機械接口坐標系的原點O_m是機械接口的中心。

b. +Z_m軸。+Z_m軸的方向，垂直于機械接口中心，并由此指向末端執行器。

c. +X_m軸。+X_m軸是由機械接口平面和X₁、Z₁平面（或平行于X₁、Z₁的平面）的交線來定義的。同時機器人的主、副關節軸處于運動范圍的中間位置。當機器人的構造不能實現此約定時，應由制造廠規定主關節軸的位置。+X_m軸的指向是遠離Z₁軸。

④工具坐標系

工具坐標系是以安裝在機械接口上的末端執行器為參照系的坐標系。其符號：O_t-X_t-Y_t-Z_t。

a.原點O_t。原點O_t是工具中心點（TCP），見圖1-33。

b. +Z_t軸。+Z_t軸與工具有關，通常是工具的指向。

c. +Y_t軸。在平板式夾爪型夾持器夾持時。+Y_t是在手指運動平面的方向。