《埃夫特工業(yè)機器人操作與編程》課件項目6 工具坐標系標定

項目6工具坐標系標定教學目標知識了解機器人工具坐標系的定義；理解工具坐標系在機器人作業(yè)中的作用。技能掌握標定工具坐標系的“四點法”。教學目標過程與方法根據(jù)實訓項目的要求，采取小組合作的方式，完成工具坐標系標定項目。在小組合作過程中，合理分配工作任務(wù)，注重安全規(guī)范?？偨Y(jié)并展示工具坐標系標定項目學習過程中的收獲。情感、態(tài)度與價值觀樂觀、積極地對待手動操作機器人實訓教學活動；嚴格遵守安全規(guī)范；不挑剔團隊交給自己的工作任務(wù)，承擔相應(yīng)的責任；積極探討操作過程的合理性，以及可能存在的問題。教學內(nèi)容與時間安排教學內(nèi)容時間2.1用“四點法”標定工具坐標系80min2.2在操作實訓結(jié)束后，積極參加小組討論，探討實訓操作過程中遇到的問題，并執(zhí)行5S管理規(guī)定。20min4、 實訓工具、器材與知識準備序號名稱數(shù)量規(guī)格型號1機器人實訓臺1APR-JYT-101實訓器材和工具夫特ER3A-C60機器人用于標定工具坐標系的方法有“三點法”、“四點法”和“六點法”，其中最常用的兩種方法是“四點法”和“六點法”。4、實訓工具、器材與知識準備“四點法”只能用于確定工具尖端（中心）點TCP（TOOLCENTERPOINT）。使用“四點法”時，用待測工具的尖端點從四個任意不同的方向靠近同一個參照點。參照點可以任意選擇，但必須為同一個固定不變的參照點。機器人控制器從四個不同的法蘭位置P1、P2、P3、P4計算出TCP位置。機器人TCP點運動到參考點的四個法蘭位置必須分散開足夠的距離，才能使計算出來的TCP位置精確。注意，使用“四點法”只能確定工具尖端（中心）點TCP相對于機器人末端法蘭安裝面的位置偏移值，當用戶需要確定工具姿態(tài)分量時，要額外再使用“三點法”，或者直接使用“六點法”。4、實訓工具、器材與知識準備采用“三點法”來確定工具姿態(tài)時，這三個位置點只能用笛卡爾空間下的移動運動來示教（即只能在機器人坐標系KCS，或世界坐標系WCS，或工件坐標系PCS，或工具坐標系TCS下，沿X軸、Y軸、Z軸的移動運動來示教，而不能繞X軸、Y軸、Z軸的轉(zhuǎn)動運動來示教，也不能在關(guān)節(jié)坐標系A(chǔ)CS下的單個關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動來示教），不能用有任何姿態(tài)的轉(zhuǎn)動運動來示教，否則，不能計算出工具坐標系的姿態(tài)分量，并給出錯誤警告。三點法示教并計算工具坐標系TCS的姿態(tài)分量時，需要記錄三個位置點，即P4點、P5點、P6點。此外，用戶還需要選擇示教點所在的平面，如選擇XY平面，即示教P4點和P5點用來確定工具坐標系X軸的方向，P6點在工具坐標系XY平面的Y軸正方向一側(cè)。由于三點法只確定工具坐標系TCP的姿態(tài)分量，所以示教的XY平面只要求平行于實際工具坐標系TCS的XY平面即可，并不要求一定在TCS的XY平面，P4點是XY示教平面X軸上的一點，并不要求必須是工具尖端（中心）點TCP（工具坐標系的原點），P5點和P6點也如此要求。4、實訓工具、器材與知識準備六點法實際是上述四點法和三點法兩種示教方法的綜合。四點法需要示教P1、P2、P3、

P4共四個點，三點法需要示教P4、P5、P6三個點。四點法與三點法的組合總共需要示教7個數(shù)據(jù)點，才能最終確定工具的位置分量和姿態(tài)分量。將四點法中的P4點和三點法中的P4點重合示教為同一個P4點，就形成了六點法。采用六點法時，由于P4點是實際工具坐標系TCS的工具尖端（中心）點，如果采用XY（YZ或ZX）平面示教，則XY（YZ或ZX）平面必須是實際工具坐標系TCS的XY（YZ或ZX）平面，而不能是與XY（YZ或ZX）平面平行的平面，所以P5點必須是實際工具坐標系TCS的X（Y或Z）軸正方向上的一個位置點，P6點必須是實際工具坐標系TCS的XY（YZ或ZX）平面上Y（Z或X）軸正方向上的一點。同時需要注意的是，采用六點法來示教工具坐標系TCS時，P4、P5、P6這三個位置點的姿態(tài)必須在KCS下保持一致，位置點P5和P6只能用笛卡爾空間的平移運動來示教，不能用有任何姿態(tài)的轉(zhuǎn)動運動來示教。因此，六點法總共需要示教P1到P6六個點，P1到P4這四個點參照四點法示教，P5、P6兩個點參照三點法示教。5、 實訓步驟四點法標定簡介4點法示意圖。四點法標定簡介機器人末端法蘭盤工具安裝示意圖。5、 實訓步驟四點法標定步驟點擊{機器人}-{坐標系管理}進入坐標系管理界面。5、 實訓步驟四點法標定步驟選擇{TCS}，通過左右箭頭選擇需要標定的工具坐標系序號，選擇{4點法}，點擊{下一步}。5、 實訓步驟四點法標定步驟為第7號工具坐標系，4點法示教模式。將待測工具的尖端點TCP從第一個方向靠近固定參照物頂點。在伺服電源接通的情況下，保持按下{記錄P1}按鈕兩秒鐘，記錄第一個位置點。5、

實訓步驟四點法標定步驟5、 實訓步驟四點法標定步驟

將待測工具的尖端點TCP從第二個方向靠近固定參照物頂點。在伺服電源接通的情況下，保持按下{記錄P2}按鈕兩秒鐘，記錄第二個位置點。5、 實訓步驟四點法標定步驟將待測工具的尖端點TCP從第三個方向靠近固定參照物頂點。在伺服電源接通的情況下，按下{記錄P3}按鈕兩秒鐘，記錄第三個位置點。5、 實訓步驟四點法標定步驟將待測工具的尖端點TCP從第四個方向靠近固定參照物頂點。在伺服電源接通的情況下，按下{記錄P4}按鈕兩秒鐘，記錄第四個位置點。5、 實訓步驟四點法標定步驟點擊{計算}按鈕，自動計算TCP位置點數(shù)據(jù)并顯示計算結(jié)果。點擊{完成}按鈕，保存記錄的示教位置點坐標及坐標系計算數(shù)據(jù)，返回到坐標系管理主界面。5、 實訓步驟四點法標定步驟點擊{設(shè)為當前}按鈕，將新計算的TCP工具作為法蘭末端工具。

5、 實訓步驟四點法標定步驟操作要點(1)使用4點法標定時，4個位置點應(yīng)該足夠分散，以保證可以計算出精確的工具坐標系。(2)序號為0的坐標系隊列元素不可編輯，為默認不使用工具情況下使用。(3)P1點記錄完成后，{