關(guān)節(jié)坐標(biāo)系:全是角度（J1,J2,J3,J4,J5,J6）

直角坐標(biāo)系:（笛卡爾坐標(biāo)系）

基坐標(biāo)系（base）:在機(jī)器人的基座中心。

工具坐標(biāo)系（Tool）：機(jī)器人Yaw Pitch Roll按照工具坐標(biāo)系點(diǎn)位旋轉(zhuǎn)，默認(rèn)Tool在六軸法蘭的中心。Tool的作用的保證在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)時(shí)，會繞著需要的點(diǎn)位旋轉(zhuǎn)。TCP標(biāo)定是獲得工具的中心，TCF是獲得工具的姿態(tài)。示教X/Z。默認(rèn)的工具姿態(tài)與法蘭盤一致。

用戶坐標(biāo)系：機(jī)器人XYZ按照用戶坐標(biāo)系的平面和垂直方向移動。方便用戶的工作臺整體偏移。使用此工具當(dāng)發(fā)生偏移時(shí)只需示教一個(gè)用戶坐標(biāo)系。

大地坐標(biāo)系：安裝方式倒掛側(cè)掛。

一、工具坐標(biāo)系

1、工具坐標(biāo)系基本概念

在工業(yè)機(jī)器人中，機(jī)器人的坐標(biāo)系分為世界坐標(biāo)系（WCS）、基坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系一般重合，機(jī)器人工具坐標(biāo)的標(biāo)定就是確定工具坐標(biāo)系相對于末端法蘭盤中心坐標(biāo)系的變換矩陣。本文對工具坐標(biāo)系的算法進(jìn)行總結(jié)說明。工具中心點(diǎn)（TCP）位置標(biāo)定采用最小二乘法進(jìn)行擬合；工具坐標(biāo)系（TCF）姿態(tài)標(biāo)定采用坐標(biāo)系變換進(jìn)行計(jì)算。
為什么進(jìn)行工具坐標(biāo)系的標(biāo)定呢？首先根據(jù)實(shí)際對象，會安裝不同的末端執(zhí)行器，例如焊槍、抓手、膠槍等等。工業(yè)機(jī)器人在出廠時(shí)有一個(gè)默認(rèn)的工具坐標(biāo)系tool0，該工具坐標(biāo)系位于機(jī)器人第六軸法蘭盤的中心，是由基坐標(biāo)系通過機(jī)器人正解得到的一個(gè)旋轉(zhuǎn)偏移矩陣。實(shí)際工作中，默認(rèn)的工具坐標(biāo)系tool0并不能有效滿足實(shí)際工作要求，所以要根據(jù)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的種類和特點(diǎn)，重新建立一個(gè)或多個(gè)工具坐標(biāo)系。為機(jī)器人建立新的工具坐標(biāo)系，可以方便操作者靈活地調(diào)整機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，更加精確地控制機(jī)器人的運(yùn)動軌跡。

2、四點(diǎn)標(biāo)定法的原理

在機(jī)器人運(yùn)動空間內(nèi)選擇以固定參考點(diǎn)X，移動機(jī)器人，盡可能選取關(guān)節(jié)差異較大的4種姿態(tài)，使得機(jī)器人的TCP與點(diǎn)X重合，得到法蘭盤中心相對于基坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣T1、T2、T3、T4，但是相對于機(jī)器人基坐標(biāo)系的的位置是不變的，因此可以得到一等式。

3、（TCP）位置標(biāo)定

步驟1：根據(jù)坐標(biāo)變換列出該式子

步驟2：寫成分塊形式

步驟3：兩邊第四列相等

步驟4：由于工具中心點(diǎn)位置相對于基坐標(biāo)系不變原則，所以有下述式子

步驟5：為便于處理寫成矩陣形式

步驟6：當(dāng)n=2時(shí)，系數(shù)矩陣為方陣BER1-BER2
系數(shù)矩陣不可逆，有無窮解。所以無法兩點(diǎn)標(biāo)定。
當(dāng)n≥3時(shí)，系數(shù)矩陣秩一般等于３ ，為列滿秩矩陣。式為不相容方程組，只能求出最小二乘解，即

步驟7：式右邊第一項(xiàng)為系數(shù)矩陣的加號廣義逆。對于 列 滿 秩 矩 陣 Ａ ，其 加 號 廣 義 逆 滿 足 Ａ2＝(ＡTＡ)-1ＡT?。則

步驟8：分塊相乘可得：

備注：對于誤差也可以根據(jù)將計(jì)算的結(jié)果代入上述式子可求得。

3、TCF姿態(tài)標(biāo)定

一般情況下，工具姿態(tài)選擇默認(rèn)姿態(tài)，也就是和法蘭盤姿態(tài)相同。
步驟1：
列出工具中心點(diǎn)相對基坐標(biāo)和工具中心點(diǎn)偏X軸相對基坐標(biāo)系的方程式如下。

步驟2：這兩點(diǎn)所決定的向量

步驟3：從另一個(gè)角度寫出工具坐標(biāo)系+X方向上的向量，即

步驟4：列出{T}的X軸相對于{E}的方向余弦為：

步驟5：同理列出Z軸方向余弦為并作正交。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的机器人坐标系基本概念的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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