EFORT机器人学院——机器人坐标系下操作机器人

文摘   其他   2024-04-28 17:27   上海  

机器人坐标系是一个空间直角坐标系,它的原点位于机器人底座的中心点。


机器人坐标系的Z轴竖直向上,X轴的方向是由底座航插的对向来确定的,Y轴的正方向可以由右手定则推导出来。这就是机器人坐标系的方向。

除了XYZ之外,在笛卡尔坐标系中还引入了A,B, C三个旋转方向来描述机器人围绕TCP的转动方向。


其中A指的是围绕着Z轴的旋转方向,B指的是围绕着Y轴的旋转方向,C指的是围绕着X轴的旋转方向。它们的正方向可以由右手螺旋定则得出。

在直角坐标系操作时,经常会碰到奇异点问题。奇异点是机器人在进行运动逆运算时出现了无穷多个解,即使机器人笛卡尔坐标值出现很小的变化,也会引起轴坐标很大的变化。


以下三种姿态会引发机器人的奇异点问题。

一:腕部奇异点

机器人5轴位于0度时,轴线与4,6轴的轴线重合即会发生奇异点问题;

二:肩部奇异点

肩部奇异点的成因是腕部轴的中心与1轴底座中心在一条直线上;

三:肘部奇异点

肘部奇异点是指2,3轴的中心与腕部轴的中心位于一条直线上。

在使用机器人坐标系操作时,如果机器人位于奇异点附近,会触发报警,需要切换成关节坐标系,才能继续移动机器人。


机器人坐标系下移动机器人的步骤如下:


一:将模式旋钮旋转到T1档位。

二:点击状态栏“关节”,将机器人运动坐标系选择为“机器人”。

三:按住使能开关(示教器右后侧)。

轻按是示教器的伺服使能档位,重按是紧急停止档位。

在示教器的右侧可以看到对应轴的按钮,按下正负按钮即可操作机器人往对应正负方向进行移动。

机器人坐标系下运动操作为:

按下1+,向X正方向移动;按下1-,向X负方向移动。

按下2+,向Y正方向移动;按下2-,向Y负方向移动。

按下3+,向Z正方向移动;按下3-,向Z负方向移动。

按下4+,向A正方向旋转;按下4-,向A负方向旋转。

按下5+,向B正方向旋转;按下5-,向B负方向旋转。

按下6+,向C正方向旋转;按下6-,向C负方向旋转。


在示教器的右侧还有2个快捷键。

上方黄色快捷键是手动移动机器人时的慢速模式快捷键,下方绿色快捷键是步进模式快捷键。

慢速模式会放慢TCP速度。正常情况下机器人手动运行的速度在T1 模式下速度最快为50毫米每秒。当打开慢速按钮后TCP的速度会被放慢10倍。所以激活慢速模式,在机器人示教点位接近目标位置时,可以有效避免碰撞。


当我们选择步进模式时,示教器监控位置界面左下方会出现步长的参数。步长指的是机器人在手动移动时,每按一次按键就会移动步长参数设定的距离。用户可以自己设置步长。在不同的坐标系下,步长同样有着不同的单位(例如:毫米,度)。当选择了机器人坐标系时,机器人的步长单位就会变成毫米。

例如用户设置步长为10毫米,此时按下J1 +按键,机器人会在当前位置的基础上往X轴正方向移动10毫米。再按一次J1+按键,机器人会再次往X轴正方向移动10毫米。在机器人需要移动特定距离或角度时,步进模式是一种非常好的选择。



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