关于KUKAC4机器人测量工具坐标的作用浅析

在我们执行机器人轨迹是经常用到工具坐标和BASE基坐标。

每一条机器人轨迹都是需要机器人的TCP和BASE一起配合实现的。

BASE坐标用来确定机器人空间上的坐标点，而TOOL则用来确定机器人以什么样的姿态去这个轨迹点。

$TOOL=TOOL_DATA［TOOL_NO］

工具坐标的特点及用途

机器人控制系统通过测量工具 （工具坐标系）识别工具顶尖 （ TCP - Tool Center Point，即工具中心点 ）相对于法兰中心点位于何处以及其方向如何。

因此，工具测定包括

TCP （坐标系原点）的测量

找正坐标系

找正最多可储存 32 个工具坐标系。（变量：TOOL_DATA［1…32］）。

测量时，工具坐标系到法兰坐标系的距离（用 X、Y 和 Z）以及坐标系的转角（角度 A、B 和 C）被保存。

如果一个工具已精确测定，则在实践中对操作和编程人员有以下优点：

改善手动运行

可围绕 TCP （例如：工具顶尖）改变方向。

沿工具作业方向移动

在轨迹运动编程 （直线或圆形运动）时使用

沿着 TCP 上的轨道保持已编程的运行速度。

此外，可沿着轨迹进行定义的方向导引。

测量工具

进行工具测量时，用户给安装在连接法兰处的工具分配一套笛卡尔坐标系。

该工具坐标系以用户设定的一个点作为其原点。此点称做 TCP （Tool Center Point，工具中心点）。通常，TCP 落在工具的工作点上。

TOOL

是一个可自由定义、用户定制的坐标系。

TOOL 坐标系的原点被称为 TCP - Tool Center Point，即工具中心点。

用于测量工具。

位置在congfig.dat

工具测量的优点：

工具可以在碰撞方向上直线移动。

工具可以围绕 TCP 转动，而 TCP 位置不会发生变化。

在程序运行中： 沿着 TCP 上的轨道保持已编程的运行速度。

最多可储存 32 个工具坐标系。变量：TOOL_DATA［1…32］。

下列数据被储存：

X、Y、Z：

工具坐标系统的原点，针对法兰坐标系统，工具的TCP点正对法兰TCP的坐标值。

A、B、C：

工具坐标系的取向，相对于法兰坐标系， 工具的TCP点正对法兰TCP的旋转角度，及机器人所带工具的姿态。

正确测量机器人所带工具需要进行XYZ的测量也要进行ABC的测量。下面们介绍一下。

测量 TCP：XYZ 4 点法

将待测量工具的 TCP 从 4 个不同方向移向一个参照点。参照点可以任意选择。机器人控制系统从不同的法兰位置值中计算出 TCP。

1. 在主菜单中选择投入运行 》 测量 》 工具 》 XYZ 4 点。

2. 为待测量的工具给定一个号码和一个名称。用 继续键确认。

3. 用 TCP 移至任意一个参照点。点击测量。 用继续键确认。

4. 用 TCP 从一个其他方向朝参照点移动。点击测量。 用继续键确认。

5. 将步骤 4 重复两次。

6. 按 保存。数据被保存，窗口关闭。

或按负载数据。数据被保存，一个窗口将自动打开，可以在此窗口中输入负载数据。

确定取向：ABC 世界坐标法

用户将工具坐标系的轴调整为与世界坐标系的轴平行。机器人控制器从而得知

TOOL 坐标系的取向。

此方法有两种方式：

l 5D： 用户将工具的碰撞方向告知机器人控制系统。 碰撞方向默认为 X 轴。 其他轴的取向将由系统确定，用户对此没有影响力。系统总是为其它轴确定相同的取向。如果之后必须对工具重新进行测量，比如在发生碰撞后，仅需要重新确定碰撞方向。而无需考虑碰撞方向的转度。

l 6D： 用户将所有三个轴的取向告知机器人控制系统。

操作步骤

1. 在主菜单中选择投入运行 》 测量 》 工具 》 ABC 世界。

2. 输入工具编号。用 继续键确认。

3. 在 5D/6D 栏中选择一种规格。用继续键确认。

4. 如果选择 5D：将 +X工具坐标调整至平行于 -Z世界坐标的方向。（+X工具坐标= 碰撞方向 ）

如果选择6D：

按如下方法对准工具坐标系的轴。使 +XTOOL与 -ZWORLD平行。（+X工具坐标 = 碰撞方向 ） +YTOOL与 +YWORLD 平行，+ZTOOL与 +XWORLD平行

5. 点击 测量。 用继续键确认。

6. 按 保存。数据被保存，窗口关闭。

或按负载数据。数据被保存，一个窗口将自动打开，可以在此窗口中输入负载数据。

确定取向：ABC 2 点法

说明 通过移至 X 轴上一个点和 XY 平面上一个点的方法，机器人控制器可得知 TOOL 坐标系的轴数据。

当轴方向必须特别精确地确定时，将使用此方法。

操作步骤 1. 在主菜单中选择投入运行 》 测量 》 工具 》 ABC 2 点。

2. 输入已安装工具的编号。用 继续键确认。

3. 用 TCP 移至任意一个参照点。点击测量。 用继续键确认。

4. 移动工具，使参照点在 X 轴上与一个在 X 负向上的点重合 （即沿着碰撞方向）。点击测量。 用继续键确认。

5. 移动工具，使参照点在 X、Y 平面上与一个在 Y 正向上的点重合。点击 测

量。 用继续键确认。

6. 按 保存。数据被保存，窗口关闭。

或按负载数据。数据被保存，一个窗口将自动打开，可以在此窗口中输入

负载数据。

数字输入法：

数据源：

 CAD

 外部测量的工具

 工具生产厂商的说明

操作步骤

1. 在主菜单中选择投入运行 》 测量 》 工具 》 数字输入。

2. 为待测量的工具给定一个号码和一个名称。用 继续键确认。

3. 输入数据。用 继续键确认。

4. 按 保存。数据被保存，窗口关闭。

下面我们说一下通过WorkVisual 进行坐标设定

编辑工具和基坐标系

打开工具/基坐标管理可对工具和基坐标系统进行创建、编辑和删除。另外可用拖放功能将坐标系分配给另一个编号。

选择菜单矊列编辑器-》 工具/基坐标管理。

机器人使用坐标总览：

双击可以进入单个坐标设置：可以进行坐标编辑。

导入工具和基坐标系;

直接在文件 $config.DAT 中对工具和基坐标系作出的更改可以导入项目中。

工具坐标的名称变量：

工具坐标的参数变量：

编辑：lyn