1.1.3 工業機器人坐標系

坐標系從一個稱為原點的固定點通過軸定義平面或空間。機器人目標和位置通過沿坐標系軸的測量來定位。

1．基坐標系

基坐標系在機器人基座中有相應的零點，這使固定安裝的機器人的移動具有可預測性。因此它對于將機器人從一個位置移動到另一個位置很有幫助。基坐標系如圖1-7所示。

在正常配置的機器人系統中，當站在機器人的前方并在基坐標系中微動控制，將控制桿拉向自己一方時，機器人將沿X軸移動；向兩側移動控制桿時，機器人將沿Y軸移動。扭動控制桿，機器人將沿Z軸移動。

2．大地坐標系

大地坐標系在工作單元或工作站中的固定位置有其相應的零點。這有助于處理若干個機器人或由外軸移動的機器人，如圖1-8所示。

在默認情況下，大地坐標系與基坐標系是一致的。

3．工具坐標系

工具坐標系將工具中心點設為零位。它會由此定義工具的位置和方向。工具坐標系經常被縮寫為TCPF（Tool Center Point Frame），而工具坐標系中心縮寫為TCP（Tool Center Point），如圖1-9所示。

執行程序時，機器人就是將TCP移至編程位置。這意味著，如果要更改工具（以及工具坐標系），機器人的移動將隨之更改，以便新的TCP到達目標。

所有機器人在手腕處都有一個預定義工具坐標系，該坐標系被稱為tool0。這樣就能將一個或多個新工具坐標系定義為tool0的偏移值。

4．工件坐標系

工件坐標系對應工件，它定義工件相對于大地坐標系（或其他坐標系）的位置。

工件坐標系必須定義于兩個框架：用戶框架（與大地基座相關）和工件框架（與用戶框架相關），如圖1-10所示。

機器人可以擁有若干工件坐標系，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。

對機器人進行編程就是在工件坐標系中創建目標和路徑。這帶來很多優點：

1）重新定位工作站中的工件時，只需更改工件坐標系的位置，所有路徑將即刻隨之更新。

2）允許操作以外軸或傳送導軌移動的工件，因為整個工件可連同其路徑一起移動。