新时达STEP机器人工具示教课件

新新时达达STEP机器人工机器人工具示教具示教上海新时达电气股份有限公司目录目录机器人坐标系概述1机器人工具坐标系概念2机器人工具示教32上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述什么是坐标系？其作用是什么？笛卡尔空间和关节空间有什么区别？3上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述坐标系的建立是为了描述空间中一点的位置，速度和姿态。左图就是一个3维坐标系，空间任意一点可以由x，y，z的值表示出来+Z-Z+X+Y-X-Y4上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述笛卡尔空间yxz5上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述旋转右手定则yxz大拇指沿着旋转轴正方向则剩下4指旋转指向方向即为旋转正方向6上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述笛卡尔空间下的坐标系之间的联系可以分解为2个部分：平移和旋转，对应的是其三维坐标和姿态平移旋转ZAYAXAOAZBXBYBOB7上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述笛卡尔空间下的x-y-z欧拉角姿态表示法，对应工具示教里的A，B，C将坐标系的姿态旋转拆分成3个步骤得到OB旋转ZBXBYB8上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述ZAXAYAYB1XB1ZB1第一步：将坐标系A绕XA旋转A后得到最终坐标系B19上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述ZAXAYAYB1XB1ZB1YB2ZB1XB1ZB2YB1XB2第二步：将坐标系B1绕YB1旋转B后得到最终坐标系B210上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述YB2YB3XB3ZB3XB2ZB2第三步：将坐标系B2绕ZB2旋转C后得到最终坐标系B3YB2ZB1XB1ZB2YB1XB211上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述结论：B相对于A的关系可以表示为（x,y,z,A,B,C）,其中x，y，z 表示平移，A，B，C 代表旋转平移旋转ZAYAXAOAZBXBYBOB12上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述13上海新时达电气股份有限公司机器人坐标系概述机器人关节坐标系关节空间笛卡尔空间14上海新时达电气股份有限公司 WorldWorld坐标系坐标系：固定的直角（笛卡尔）坐标系 BaseBase坐标系坐标系：与机器人底座固连的笛卡尔坐标系 用户自定义坐标系用户自定义坐标系：用户定义的工作台坐标系或工件坐标系，也是固定的 工具坐标系工具坐标系：与机器人工具固连的笛卡尔坐标系，随机器人的运动而改变。附加轴坐标系附加轴坐标系：与外部附加轴系统固连的笛卡尔坐标系，随附加轴的改变而变化。关节坐标系关节坐标系：机器人各关节上固定的坐标系，用于确定机器人的关节角。15上海新时达电气股份有限公司机器人工具坐标系概念工具坐标系标定了工具相对于法兰（指的是末端最后第6轴的法兰凸缘盘）的位置和姿态，这里特别注意，姿态一定不能遗漏。意义：确定工具坐标系，才能使机器人明白自己该如何运动让工具到达指定的位置并摆出相应的姿态法兰16上海新时达电气股份有限公司机器人工具示教在示教器变量中tool变量用来记录各种工具坐标系，而一个新的工具需要靠示教的办法来确定它的具体参数，包括位置和姿态示教（姿态一定要示教，不能遗漏）当然如果已知工具参数也可以直接输入参数来确定工具坐标系17上海新时达电气股份有限公司机器人工具示教工具示教方法缺工具的图工具位置的示教分为：n 一点法（仅需示教一点）n 四点法（需不同方向示教四点）工具姿态的示教分为：n 一点法n 三点法18上海新时达电气股份有限公司工具位置一点法标定用已知的工具示教未知的工具原理：由已知的工具示教标定点获得标定点的位置信息P1xyz，然后用要标定的工具示教该标定点，获得当前法兰相对基坐标系的值，经过坐标系的变换，即可得到当前未知工具的位置信息xyz。（即工具相对法兰的xyz）用已经知道的尺寸的工具，从任意一方向移动到参考点。机器人法兰上装好的待测的工具，再次从任意方向移动到参考点。19上海新时达电气股份有限公司工具位置四点法标定四点法示教获得机器人工具的xyz原理：机器人法兰加待测工具通过四次以不同的位姿示教同一个参考点。记录这四个点的法兰位置，以这四点所构成的球面的球心即为工具的末端xyz位置，通过坐标变换，即可求得工具相对法兰的xyz。注：为了保证精度，这四个点的法兰距离不可太近，若出现共面或距离太近的情况，标定报错。注：合适的参考点。它可以是 固定在工作空间的参考的顶尖或者是某工件或者装置的某简单明了的角20上海新时达电气股份有限公司工具姿态一点法标定当前工具与world坐标系的轴对齐原理：调整当前机器人的姿态，使待测工具调整到与世界坐标系的轴对齐，记录当前的位置，即可通过坐标变换获得待测工具相对机器人法兰的姿态ABC。举例说明：如图，调整机器人的姿态，使得工具的x轴和已知坐标系（world坐标系）的z轴对齐，两外两个轴相应对其。记录当前的法兰位置，即可求得工具的ABC。注：对于仅需要考虑某一根轴对齐的情况，可以不考虑其他两轴的对齐。比如焊接使仅需要知道焊枪的z轴方向。21上海新时达电气股份有限公司工具姿态三点法标定注：使用三点法确定工具姿态的前提是：工具的xyz是已知的。三点法示教获得机器人工具的ABC原理：机器人首先沿已定义的工具的z轴方向相对参考点移动一段距离，然后再沿定义的工具的xz平面内移动一段距离，记录这三个点的法兰位置，即可求得工具相对法兰的ABC。22上海新时达电气股份有限公司详细示教范例按下该按钮并点击变量第一步：新建tool变量23上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第一步：新建tool变量24上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第一步：新建tool变量25上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第一步：新建tool变量26上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第一步：新建tool变量27上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第一步：新建tool变量28上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第一步：新建tool变量，完成29上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量按下该按钮并点击工具30上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量31上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量我们用四点法去标定XYZ32上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量33上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量改变手臂姿态（ABC）都要动到，进行第二次示教34上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量35上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量四个参考点的姿态尽量均匀的分布整个球面空间，这样误差较小36上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量这里是每个点相对示教的误差，保证在2mm以内37上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量若之前示教中四个点位置不对，或者某两个点示教重复了，可能会报错，需要重新示教38上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量我们用三点法去标定姿态39上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量40上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量41上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量42上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第二步：标定tool变量43上海新时达电气股份有限公司详细示教范例第三步：检验tool位置检验位置检验：在标定位置xyz的时候，有误差分析，误差越小越好，保证在2mm以内。姿态检验姿态检验：到位置界面选择刚刚示教的工具，并只改变ABC的值，观察机器人末端位置是否移动，若无明显移动，则这个示教是正确的。44上海新时达电气股份有限公司hank youT45Thank You世界触手可及世界触手可及携手共携手共进，齐创精品工程精品工程