本期课程介绍埃夫特机器人工具坐标系的标定方法。工具坐标系的标定类型分为两类。
第一类“正常”：工具装夹在机器人法兰末端，工具坐标系随着机器人移动，这是我们通常所说的工具坐标系。
第二类“外部”：机器人法兰末端安装的是工件，而工具安装在外围，固定不动（例如固定点焊，固定涂胶应用），这种工具叫做外部工具，也称为固定工具。
本期课程只讨论“正常”。外部工具会在后续课程当中为大家讲解，敬请期待。工具坐标是以法兰盘坐标系为参考坐标系，通过偏移X,Y,Z（单位：mm）生成工具坐标系原点，依次转动A,B,C三个方向（单位：°）得到工具坐标系的方向。
工具坐标系标定方法介绍
标定方法一共有以下三种。
1. TCP &默认方向（四点法）
此方法主要适用于安装的工具只关注工具TCP位置不关注工具方向，或者其工具方向与法兰盘坐标系方向一致，如图所示。因为标定时需要示教4个点位，该方法又称为4点法。
2. TCP & Z方向（五点法）
此方法主要适用于“笔形”类的工具，例如弧焊枪、激光焊枪等。此类工具在示教时只需要精确定义一个方向即可。这个精确定义出的方向只能是工具坐标系的Z轴正方向。因为标定时需要示教5个点位，该方法又称为5点法。
3.TCP &Z , X方向（六点法）
此方法主要适用于形状较为复杂的工具，例如气动抓手，真空吸盘。此类工具在示教时需要精确定义X,Y,Z三个方向，同理定义出的Z，X方向均为正方向。因为标定时需要示教6个点位，该方法又称为6点法。
标定演示
我们将以TCP & Z , X方向的标定方法举例，演示标定一个工具坐标系的过程。
要标定的工具方向与TCP位置如图所示。图中Z轴正方向是工具指向。
标定时，需要示教点位来确定TCP位置，建议选择一个足够尖且位置固定的物体作为参考。
步骤1: 在示教器主页找到“工具坐标系”点击进入。
步骤2: 这里是工具号的选择，自由选择一个未标定的工具号（例如tool2）。
当我们看到坐标系数据全部都是0时，表明这个工具坐标系是初始状态，可以标定。
步骤3: 接下来选择标定方法TCP &Z , X方向， 标定类型选择正常。然后点击“标定”按钮，开始。
手动操作机器人将想要标定的TCP对准尖点，点击“示教”按钮即可记录机器人当前位置。
步骤4: 点击标定示教第一个点位，以任意姿态将我们想要标定的TCP，与参考点对齐。接着，切换另外一个姿态，对齐TCP与参考点，这样的点位我们一共要示教4个，一共切换4种不同姿态。
不同姿态举例：
（第一个点）
（第二个点）
（第三个点）
（第四个点）
***请注意：用于标定TCP位置的前四个点位两两之间的各轴坐标差异之和要大于10度，笛卡尔坐标（A， B，C）差异之和也要大于10度。否则，需要重新示教。
至此目标TCP的在法兰盘坐标系下，也就是tool 2的TCP位置已经标定完毕。
如果需要继续标定工具坐标系的方向，此时要保持机器人在第四个点位位置和姿态不变，参考尖点可以移开。
步骤5：接下来示教工具坐标系的Z正方向。从第四个点出发，保持姿态不变，沿着要标定的Z轴方向前进5到10cm停下并示教第五个点位，这样Z轴正方向就是第4点和第5点所形成的射线所指的方向。记录第五个点。
（第五个点）
步骤6：示教工具坐标系的X轴正方向，基于刚刚第5个点的位置，保持姿态不变，沿着要标定的X轴正方向移动，前进5到10cm停下并示教第六个点位，这样X轴正方向就是第5点和第6点所形成的射线所指的方向了。记录第六个点。
（第六点）
***注意：如果位移距离小于10mm，系统会提示重新示教。
如果示教成功，示教完第六个点后，会出现“计算”按钮（上图中所示）。点击“计算”按钮完成工具坐标系的计算。如果平均误差小于1mm，则这个工具坐标系的TCP精度比较理想。具体精度要求根据现场工艺要求来确定。一定要点击“保存”按钮记录数据。
保存后，系统会自动激活该坐标系。也可以点击“激活”按钮激活该坐标系。
其中的XYZ是tool2的TCP在法兰盘坐标系下的位置，ABC是法兰盘坐标系方向绕着Z,Y,X转动直至变成tool2坐标系方向的角度值。
至此，工具坐标系的标定就完成了。
如果用户提前知道要标定的工具坐标系与法兰盘坐标系的对应关系，直接在标定界面，选好工具号，点击“修改”按钮，将关系数据对应输入，点击“保存” 即可得到一个想要的工具坐标。
无论是标定还是修改，保存后系统会默认激活当前标定或修改的工具坐标系。
因为用户是肉眼观察手动示教，有时得到的工具方向不够准确。若用户想要示教出来的工具方向更加精确，示教时更加方便，有个小技巧，在示教第四个点时，可以通过调整工具姿态将设想的工具方向，与机器人坐标系方向调整至平行（工具的X,Y,Z方向平行于机器人坐标系的X Y Z方向）。这样手动操作时，可以利用机器人坐标系去移动机器人往想要的方向运动，如图所示。
激活标定的工具坐标系后，用户可以切换至任意直角坐标系，调整直角坐标的A，B，C，对准参考尖点来验证TCP精度。或将坐标系切换至“工具”，调整X，Y，Z来验证标定好的工具方向。验证后，结果理想则标定结束，否则需要重新标定，才能投入使用。
智造专家 埃夫特
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