工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真與實操課件 項目一 任務(wù)三 工具坐標(biāo)系的建立

工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真與實操項目一ABB工業(yè)機(jī)器人仿真軟件基本操作

項目一ABB工業(yè)機(jī)器人仿真軟件基本操作

任務(wù)三工具坐標(biāo)系的建立CONTENT目錄01工作任務(wù)任務(wù)分析關(guān)鍵點(diǎn)解析任務(wù)拓展020304工作任務(wù)采用TCP和Z，X法(N=4),又稱六點(diǎn)法,設(shè)定工具數(shù)據(jù)tooldada，掌握其設(shè)定原理。工作任務(wù)任務(wù)分析任務(wù)分析1、在機(jī)器人工作范圍內(nèi)找一個非常精準(zhǔn)的固定點(diǎn)，一般用TCP基準(zhǔn)針上的尖點(diǎn)作為參考點(diǎn)。2、在工具上選擇確定工具的中心點(diǎn)的參考點(diǎn)。3、用手動操作機(jī)器人的方法去移動工具上的參考點(diǎn)，以4種以上不同的機(jī)器人姿態(tài)盡可能與固定點(diǎn)剛好碰上，前3個點(diǎn)的姿態(tài)相差盡量大些，這樣有利于TCP精度的提高。第四點(diǎn)是用工具的參考點(diǎn)垂直于固定點(diǎn)，第五點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定為TCP的x方向移動，第六點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定為TCP的Z方向移動。4、機(jī)器人通過這4個位置點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)計算求得TCP的數(shù)據(jù)然后TCP的數(shù)據(jù)就保存在tooldada這個程序數(shù)據(jù)中可被程序調(diào)用。關(guān)鍵點(diǎn)解析關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系1.在“shoudong”工作站內(nèi)，打開控制器選項卡，單擊“示教器”下拉菜單內(nèi)的虛擬控制器。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系2.在虛擬示教器上打開模式選擇開關(guān)，將模式選擇到手動操作，并單擊“Enable”使電機(jī)上電。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系3.在手動狀態(tài)下，單擊示教器上“ABB菜單”，選擇“手動操縱”或選擇“程序數(shù)據(jù)”，選擇“tooldata”。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系4.單擊“新建...”并新建工具坐標(biāo)系。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系5.在彈出的“新數(shù)據(jù)聲明”窗口中，可以對工具數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行設(shè)定，單擊“...”后會彈出軟鍵盤，單擊可自定義更改工具名稱，此處更為該“hanqiang”，然后單擊“確定”，如圖所示。右圖中“hanqiang”則為新建的工具坐標(biāo)，單擊“初始值”進(jìn)行設(shè)置。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系6.單擊向下翻頁按鈕找到“mass”。其含義為對應(yīng)工具的質(zhì)量，單位為kg。此處將mass的值更改為1.0，單擊“mass”，在彈出的鍵盤中輸入“1.0”，單擊“確定”。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系7.x、y、z為工具中心基于tool0的偏移量，單位為mm，此處中將x值更改為-112，值不變，z值更改為150然后單擊“確定”返回到工具坐標(biāo)系窗口。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系8.在“工具坐標(biāo)”窗口，選擇新建的工具坐標(biāo)系“hanqiang”，然后單擊“編輯”在彈出的菜單欄中選擇單擊“定義”，操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系9.單擊定義方法，在下拉菜單中“TCP”和Z，X”是采用6點(diǎn)法來設(shè)定TCP。其中“TCP(默認(rèn)方向)”為4點(diǎn)法設(shè)定TCP?！癟CP和Z”為5點(diǎn)法設(shè)定TCP。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系10.按下示教器使能鍵“Enable”，使用搖桿手動操縱機(jī)器人以任意姿態(tài)使工具參考點(diǎn)靠近并接觸上錐形基準(zhǔn)點(diǎn)尖點(diǎn)，然后把當(dāng)前位置作為第一點(diǎn)。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系11.確認(rèn)第一點(diǎn)到達(dá)理想的位置后，在示教器上，單擊選擇“點(diǎn)1”，然后單擊“修改位置”，修改并保存當(dāng)前位置。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系12.利用搖桿手動操縱機(jī)器人交換另一個姿態(tài)使工具參考點(diǎn)靠近并接觸上錐形基準(zhǔn)點(diǎn)尖點(diǎn)。把當(dāng)前位置作為第2點(diǎn)(注意:機(jī)器人姿態(tài)變化越大。則越有利于TCP點(diǎn)的標(biāo)定)。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系13.確認(rèn)第二點(diǎn)到達(dá)理想的位置后，在示教器上單擊選擇“點(diǎn)2”，然后點(diǎn)擊“修改位置”，修改并保存當(dāng)前位置。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系14.利用搖桿手動操縱機(jī)器人變換另一個姿態(tài)，使用同樣的方法，將第3點(diǎn)維修進(jìn)行定義。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系15.確認(rèn)第三點(diǎn)到達(dá)理想的位置后，在示教器上、單擊選擇“點(diǎn)3”，然后單擊“修改位置”修改并保存當(dāng)前位置。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系16.手動操縱機(jī)器人使工具的參考點(diǎn)接觸到并垂直接觸上錐形基準(zhǔn)點(diǎn)尖點(diǎn)，如圖所示，把當(dāng)前位置作為第4點(diǎn)。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系17.確認(rèn)第四點(diǎn)到達(dá)理想的位置后，在示教器上、單擊選擇“點(diǎn)4”，然后單擊“修改位置”修改并保存當(dāng)前位置。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系18.以點(diǎn)4為固定點(diǎn)，在線性模式下，手動操縱機(jī)器人運(yùn)動向前移動一定距離，作為+X方向。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系19.在示教器操作窗口單擊選擇“延伸器點(diǎn)X”，然后單擊“修改位置”，修改并保存當(dāng)前位置(使用4點(diǎn)法、5點(diǎn)法設(shè)定TCP時不用設(shè)定此點(diǎn))。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系20.以點(diǎn)4為固定點(diǎn)，在線性模式下，手動操縱機(jī)器人運(yùn)動向上移動一定距離，作為+Z方向。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系21.單擊選擇“延伸器點(diǎn)Z”，然后單擊“修改位置”。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系22.機(jī)器人會根據(jù)所設(shè)定的位置自動計算TCP的標(biāo)定誤差，當(dāng)平均誤差在0.5mm以內(nèi)時，才可以單擊“確定”進(jìn)入下一步，否則需要重新標(biāo)定TCP。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系23.工具坐標(biāo)系建立完成必須進(jìn)行驗證，方法是單擊選擇“hanqiang”，單擊“確定”。選定已經(jīng)建立的工具坐標(biāo)系，如圖1所示。在“手動操縱”窗口，將“hanqiang”設(shè)定為工具坐標(biāo)系，單擊“動作模式”，如圖2所示。。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系24.在“動作模式”中選擇“重定位”，單擊“確定”返回“手動操縱”窗口，如圖所示。操作步驟：關(guān)鍵點(diǎn)解析1.3.1六點(diǎn)法建立工具坐標(biāo)系25.按下使能鍵“Enable”，將工具焊槍工作點(diǎn)對準(zhǔn)錐形基準(zhǔn)點(diǎn)尖點(diǎn)，用手撥動機(jī)器人手動操縱搖桿，檢測機(jī)器人是否圍繞TCP點(diǎn)運(yùn)動。如果機(jī)器人圍繞TCP點(diǎn)運(yùn)動，則TCP標(biāo)定成功，如果沒有圍繞TCP點(diǎn)運(yùn)動或者距離運(yùn)動過程遠(yuǎn)離基準(zhǔn)點(diǎn)，則需要進(jìn)行重新標(biāo)定。操作步驟：任務(wù)拓展拓展知識1.3.2工具坐標(biāo)的設(shè)定原理工具坐標(biāo)系將TCP其中心點(diǎn)設(shè)為零位，由此定義工具的位置和方向，工具中心點(diǎn)縮寫為TCP(ToolCenterPoint)。執(zhí)行程序時，機(jī)器人就是將TCP移至編程位置。這意味著，如果要更改工具，機(jī)器人的移動將隨之更改，以便新的TCP能到達(dá)目標(biāo)。所有機(jī)器人在手腕處都有一個預(yù)定義的工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系被稱為tool0，設(shè)定新的工具坐標(biāo)系其實是將一個或多個新工具坐標(biāo)系定義為tool0的偏移值。不同應(yīng)用的機(jī)器人應(yīng)該配置不同的工具，比如說焊接機(jī)器人使用焊槍作為工具，而用于小零件分揀的機(jī)器人使用夾具作為工具。拓展知識1.3.2工具坐標(biāo)的設(shè)定原理TCP的設(shè)定方法包括N(3≤N≤9)點(diǎn)法、TCP和Z法TCP和Z、X法。（1）N(3≤N≤9)點(diǎn)法:機(jī)器人的TCP以N種不同的姿態(tài)同參考點(diǎn)接觸，得出多組解，通過計算得當(dāng)前TCP與機(jī)器人安裝法蘭盤中心點(diǎn)(tool0)相應(yīng)位置，其坐標(biāo)系方向與tool0方向一致。（2）TCP和Z法:在N點(diǎn)法基礎(chǔ)上，增加Z點(diǎn)與參考點(diǎn)的連線為坐標(biāo)系Z軸的方問，改變了too