Існує шість поширених систем координат для промислових роботів: базова координата, DH, суглоби, світ, робочий стіл, інструменти
Промислові роботи можуть бути використані в різних програмах в автоматизованих операціях, таких як зварювання, обприскування, полірування,Завантаження та розвантаження та сортування. до тих пір, поки доступне підходяще рішення, різні програми можуть здійснити фрукти ., всі покладаються на гнучке використання систем координат за роботами . Важливість промислових систем координат -роботів полягає Інші аспекти .
The coordinate system is like a compass for robot operations, used to confirm the robot's position and posture or to establish benchmarks on other workpieces. There are several types of coordinate systems used in robotics, including the base coordinate system, DH coordinate system, joint coordinate system, world coordinate system, workbench coordinate system, and tool coordinate system.
1. Базова система координат
Система базової координат - це система еталонної координат для кріпильної бази роботів, як правило, з точкою перетину поверхні монтажу роботів та першою осі обертання як походження . - це основа інших систем координат, що використовується для опису загальної позиції та позиції роботи, яка не змінює з положенням, що не змінює положення, не змінює роботу. Походження базової системи координат, як правило, розташоване на перетині кріпильної поверхні роботів і першої вісь обертання, при цьому вісь x рухається вперед, осі y рухається ліворуч, а осі Z рухається вгору, дотримуючись правого правила .
The main function of the base coordinate system is to provide a stable reference point for the robot, enabling accurate motion control. Even in the case of joint rotation and torsion angle changes, the base coordinate system can ensure the accuracy and consistency of robot motion In complex industrial applications, it is necessary to establish multiple different coordinate systems to meet different production needs. The base coordinate system serves as the benchmark for these coordinate Системи, що дозволяють роботам гнучко перемикатися між різними системами координат, тим самим підвищуючи ефективність виробництва та точність обробки .
2. система координат DH
Повне ім’я єСистема координат Денавіт Хартенберга, що є математичною моделлю, яка використовується для опису геометричних зв’язків між роботами -зв’язками ., вона широко використовується в таких полях, як кінематичне моделювання роботів, планування траєкторії та управління рухом .
The DH coordinate system describes the spatial relationship between adjacent links of a robot through four parameters: link length aa, link offset angle alpha alpha, angle of rotation theta, and link angle beta. These parameters define the transformation relationship from one coordinate system to another, typically including rotation and translation operations. This method establishes a coordinate system on each connecting rod і досягає координатної трансформації на двох з'єднувальних стрижнях за допомогою однорідної трансформації координат . У системі багаторазової серії посилань, багаторазові використання однорідної координатної трансформації можуть встановити залежність між головними та кінцевими системами координат, і кожна вісь завжди обертається навколо осі Z цієї осі, коли рухається .
Метод параметрів DH встановлює систему координат на кожному з'єднувальному стрижні і використовує однорідну матрицю перетворення (4x4 матриця) для опису взаємозв'язку трансформації між сусідніми системами координат . у багатоколінковій системі, застосовуючи ці матриці перетворення, залежність між головною та кінцевою координатною системою, може бути створена для опису Kinematic Model of the System {{}}}}}}} inверинах
Метод параметрів DH:
Позначте кожен з'єднуючий стрижень (встановіть систему координат) .
Опишіть взаємозв'язок між сусідніми зв’язками, використовуючи чотири параметри .
Обчисліть кінцеве положення та напрямок від першого з'єднувального стрижня до останнього з'єднувального стрижня .
3. Система спільної координат
Система спільної координат - це система еталонної координат, заснована на осях кожного суглоба робота, що використовується для опису стану руху кожного суглоба робота ., кожен суглоб має відповідну координатну систему, що використовується для запису обертання та напрямку суглоба . Походження спільної координатної системи зазвичай встановлюється в центрі спільного}}, що відображає абсолютну точку зору в}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} 2}}}}} 2}}}}}}}} 2}}}}}}}}}}}}} -х ною ною ною відображається момент, що} ною ною ною ною ною
By controlling the angles in the joint coordinate system, independent motion of each axis of the robot can be achieved. For example, we can control one axis of the robot to move from point a to point b, and two axes to move from point c to point d. Each axis can be independently recorded, and complex action combinations can be completed.
Тільки для додавання, походження спільної системи координат пов'язане зі значенням двигуна кодера . Система записуватиме значення кодера стану як походження, і в цьому стані спільні значення координат - це все 0. Робот використовує двигун абсолютного значення, який живиться за допомогою батареї, коли влада не працює, а також incood incod incod incod incod incod incod incod incod incod incod incod incod incod incod incod incod inverter yther yther yther yther yther yther inder inerder yther. значення двигуна з пам'яті, щоб переконатися, що походження не втрачено .
4. Система світової координат
The direction of the world coordinate system is consistent with the direction of the robot base coordinate system, which means that the X, Y, and Z axis directions of the world coordinate system and the robot base coordinate system are the same. The data of coordinate system XYZ is obtained by adding the linkage parameters of each axis, which is used to represent which point in space the robot is located at and determine its position in Простір .
X-осі: x1eec + l34b + l56y
AXIS: Y1EEC Z-AXIS: Z+L 23+ L34A UVW . Три елементи даних представлені кутами Euler, а напрямок обертання-Rx ry, rz .
RX: Кут обертання навколо осі x .
RY: Кут обертання навколо осі y .
RZ: Кут обертання навколо осі Z .
5. Система координат Workbench
Система світової координат вручну для певної робочої платформи . Коли робоча площина робота не є паралельною системі базової координат, для полегшення налагодження системи координат робочого столу встановлюється з двома реберами робочого столу як опорних осей .}
Навіщо нам потрібна система координат робочого столу?
① Зручне налагодження: Коли робоча площина робота не паралельна системі базової координат, безпосередньо за допомогою базової системи координат ускладнить процес налагодження .
② Спрощена робота: Система координат Workbench переміщує опорну точку робота від базової системи координат до походження системи координат верстки, що робить операцію більш інтуїтивно зрозумілою .
Після встановлення опорна точка робота переходить від базової системи координат до походження системи координатної координат, і напрямок встановлення методу координат узгоджується з базовою координатною . методом: Виберіть кут робочого столу, записуйте PO, PX та PY в послідовності, і підтверджують координацію, що змінюється. Напрямок Z-Axis є послідовним . Після того, як робот переходить до PO, він переходить на систему координат Workbench зі значеннями XYZ 0.
PO: Походження системи координат Workbench .
PX: Точка в напрямку осі x .
Py: Точка в напрямку осі y .
Підтвердити модифікацію: Клацніть ОК, щоб змінити та встановити систему координат Workbench .
6. Система координат інструментів
The tool coordinate system of industrial robots is a coordinate system that describes the position and orientation of the robot's end effectors, such as suction cups, grippers, welding guns, etc. Its core function is to define the position and direction of the tool center point (TCP), which is used as the origin to describe the posture of the tool through the direction and angle of the X, Y, and Z axes. Підходить для сценаріїв, які потребують частого регулювання постави інструменту .
TCP зазвичай розташований у центрі наконечника або кінця фланця інструменту, і вони можна перемикати через калібрування .
Зазвичай посилання на перетворення ставлення кінця TCP знаходиться в центральній точці фланця робота, причому осі U обертається навколо осі x, осі v обертається навколо осі y, а вісь W обертається навколо осі z .
When the fixture is installed at the end, the reference point of the tool needs to be transformed from the flange coordinate system to the end effector. Generally, the 6-point method is used for calibration calculation. When switching to the calibrated tool coordinate system, the reference point for robot posture calculation is no longer the flange coordinate system, but the calibrated Позиція .
6- Метод калібрування точки
Крок: Виберіть фіксовану опорну точку . Запис 6 Наборів даних, зв’язавшись з опорною точкою в різних положеннях до кінця кріплення . Обчисліть положення та напрямку опорної точки в кінці кріплення відносно координат фланця на основі записаних даних .}}}
Результат: Після калібрування опорна точка системи координат інструменту вже не є системою координат фланця, а положенням кінця кріплення .
Застосування координатних систем для роботів має вирішальне значення для визначення їх постави та положення . Ці системи координат відіграють важливу роль у різних сценаріях додатків, допомагаючи досягти точного контролю руху та виконання завдання ., яку систему координат ви найчастіше використовуєте?