机器人坐标系的种类

工业机器人技术及应用国家级创新创业教育教学资源库深圳职业技术学院机器人坐标系的种类机器人坐标系的种类1.关节坐标系2.直角坐标系学习目标3.工具坐标系4.用户坐标系机器人坐标系的种类机器人坐标系种类工具坐标系用户坐标系目前，大部分商用工业机器人系统中，均可使用关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系（工具坐标系和用户坐标系同属于直角坐标系范畴）。机器人坐标系的种类关节坐标系直角坐标系机器人坐标系的种类（1）关节坐标系轴名称轴类型动作说明动作图示ABBFANUCYASKAWAKUKA本体轴1S轴J1A1左右回转主轴大臂轴2L轴J2A2（基本轴）上下运动小臂轴3U轴J3A3前后运动手腕轴4R轴J4A4回旋运动次轴手腕轴5B轴J5A5弯曲运动（腕部轴）手腕轴6T轴J6A6扭曲运动关节坐标系下：

机器人各轴均可实现单独正向或反向运动。机器人坐标系的种类TCP的定义

机器人系统的控制点,出厂时默认位于最后一个运动轴或安装法兰的中。安装工具后,TCP将发生变化。为实现精确运动控制,当换装工具或发生工具碰撞时,皆需进行TCP标定。TCP(ToolCentrepoint,工具中心点)机器人坐标系的种类（2）直角坐标系ZXY直角坐标系原点直角坐标系(世界坐标系、大地坐标系)：

机器人示教与编程时经常使用的坐标系之一,原点定义在机器人安装面与第一转动轴的交点处,X轴向前,Z轴向上,Y轴按右手法则确定。

在直角坐标系中,不管机器人处于什么位置,TCP点均可沿设定的X轴、Y轴、Z轴平行移动。机器人坐标系的种类（2）直角坐标系直角坐标系下的各轴动作轴名称动作说明轴动作说明轴类型动作图示轴类型名称沿X轴平X轴U轴绕Z轴旋转行移动主轴（基本轴）次轴（腕部轴）沿Y轴平Y轴V轴绕Y轴旋转行移动绕末端工具所指方向旋转沿Z轴平行Z轴W轴移动机器人坐标系的种类（3）工具坐标系YXZ工具坐标系原点

简而言之,工具坐标的方向随腕部的移动而发生变化,与机器人的位姿无关。在进行相对于工件不改变工具姿态的平移操作时,选用这种坐标系最合适。

原点定义在TCP点,假定工具的有效方向为X轴,而Y轴、Z轴由右手法则确定。机器人坐标系的种类（3）工具坐标系在工具坐标系中TCP点将沿工具坐标的X、Y、Z轴方向运动。轴动作轴动作轴类型动作图示轴类型动作图示名称说明名称说明沿X轴平X轴Rx轴绕X轴旋转行移动主轴（基本轴）次轴（腕部轴）沿Y轴平Y轴Ry轴绕Y轴旋转行移动沿Z轴平行Z轴Rz轴绕Z轴旋转移动右表：工具坐标系下面的各个轴的动作机器人坐标系的种类（4）用户坐标系ZYX用户坐标系原点用户坐标系：

为作业示教方便,用户自行定义的坐标系,如工作台坐标系和工件坐标系,可以根据需要定义多个用户坐标系。

当机器人配备多个工作台时,选择用户坐标系可以使操作更为简单。机器人坐标系的种类（4）用户坐标系在用户坐标系中TCP点将沿用户自定义的坐标轴方向运动。右表：工具坐标系下面的各个轴的动作轴动作轴动作轴类型动作图示轴类型动作图示名称说明名称说明沿X轴平X轴Rx轴绕X轴旋转行移动主轴（基本轴）次轴沿Y轴平Y轴Ry轴绕Y轴旋转（腕部轴）行移动沿Z轴平行Z轴Rz轴绕Z轴旋转移动机器人坐标系的种类动作后动作中动作前动作前动作中动作后关节坐标系下的单轴运动直角坐标系下的多轴协调运动

不同的机器人坐标系功能等同,机器人在关节坐标系下可以完成的动作可以在向直角坐标系下实现。

机器人在关节坐标系下的动作是单轴运动,而在直角坐标系下是多轴联动的。除关节坐标系以外,其他坐标系均可实现控制点不变动作，