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NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—1—汇川技术2016年12月工业机器人技术基础（2）NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—2—目录11机器人位姿变换机器人位姿变换22机器人运动学机器人运动学33机器人坐标系机器人坐标系44机器人动力学机器人动力学55机器人性能指标机器人性能指标NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—3—在分析机器人时会牵涉诸多坐标系，一些是操作者不须关心的，另外一些却是和工艺相关的。常见的坐标系有：关节坐标系基座坐标系工具坐标系用户坐标系1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—4—关节坐标系主要描述各关节相对于标定零点的绝对位置，旋转轴常用°表示，线性轴的常用mm描述。作用：单轴点动：单轴示教机器人，常用于调试时验证关节的旋转方向、软限位；解除机器人奇异位置，当机器人出现奇异报警时，只能在关节坐标系下通过单轴点动解除奇异报警；轴正负极限报警：只能在关节坐标系下通过单轴点动解除正负超限报警；关节坐标系下的坐标值均为机器人关节的绝对位置，方便用户调试点位时观察机器人的绝对位置，避免机器人出现极限位置或奇异位置关节坐标系1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—5—工业机器人基础知识直角坐标系，包括很多种，但我们常常狭隘的将基座坐标系称为直角坐标系。直角坐标系的Z轴即第一轴的Z轴，X轴为回零后的正前方，Y轴由右手定则确定。原点随着df参数的大小上下变动。直角坐标系下，用户可控制机器人末端沿坐标系任一方向移动或旋转，常用于现场点位示教。直角坐标系机器人末端右手定则直角坐标系:1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—6—工业机器人基础知识（2）直角坐标系由于轨迹为空间插补，所以会遇到指定的位置和姿态不能到达，即奇异现象。常见的奇异有：a）4、6轴共线附件，即5轴角度0附件。b）2、3、5轴关节坐标系原点接近共线，即已经到达工作范围边界。c）5轴关节坐标系原点在Z轴正上方附近。右图就处于a）的奇异状态，直角下示教会报警。直角坐标系1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—7—工业机器人坐标系关节坐标系基坐标系两者关系？？？机器人系统1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—8—yxxyz工业机器人坐标系xyzz用户坐标系（工件坐标系）:用于描述各个物体或工位的方位的需要。用户常常在自己关心的平面建立自己的坐标系，以方便示教。作用：方便示教；基于用户坐标系的点位，方便生产线复制，减少调试工作量；离线仿真软件提取的基于定义坐标系轨迹控制点，可直接用于实际程序中，只需定义匹配的用户坐标系1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—9—工业机器人坐标系工具坐标系:在未加工具参数时，工具坐标系在机器人末端的法兰盘上，但方向与基座坐标系不同。如右上图所示。安装工具后，需加入工具参数，可以看作在机器人末端连杆的延长，此时工具坐标系为表示新的工况需向末端延长，形成新的坐标系。如右下图所示。在示教时，也可以沿着工具坐标系的X、Y、Z轴平行的方向平移，也可以末端不动绕工具坐标系的X、Y、Z轴转动。工具坐标系无工具参数1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—10—工业机器人坐标系工具坐标系:建立工具坐标系方法：直接输入法三点法（工具末端对一固定点示教三个不同姿态的点）五点法（工具末端对一固定点示教五个不同姿态的点）工具坐标系三点法五点法1机器人坐标系NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—11—zyxApppp点的位置描述机器人点的位置描述：在选定的直角坐标系{A},空间任一点P的位置可用3×1的位置矢量AP表示2机器人位姿变换NeverStopImproving变频器|PLC|HMI|伺服驱动器|电机|大传动|新能源—12—...