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你真的了解工业机器人坐标系吗?(什么是工业机器人坐标系,是哪几个,最常用的是哪个)

baijin 2024-09-15 14:38:02 博客文章 6 ℃ 0 评论

一说到机器人坐标系,大部分资料直接给出各种坐标系的名称,包括关节坐标系、世界坐标系、手动坐标系、工具坐标系、用户坐标系、路径坐标系等。并且将以上的坐标系笼统的分为关节坐标系和直角坐标系。

我认为机器人坐标系应该分成基坐标系、正运动学坐标系、逆运动学坐标系。

基坐标系包括:世界坐标系、用户坐标系。这些坐标系的原点是不在工具坐标中心的。

正运动学坐标系包括:关节坐标系。

逆运动学坐标系包括:工具坐标系、手动坐标系、路径坐标系等。他们的共同点是坐标系原点都是当前的工具坐标系中心点,只是坐标系方向不一样。

当然大家可能发现,点动的时候,切换坐标系,世界坐标系和用户坐标系也在轮换之中,并且常见的点动示教大多数人都会选择世界坐标系和用户坐标系。记住这个时候选择的只是他们的坐标系方向。而他们的“坐标系”原点都是工具中心点。也就是在点动示教机器人的时候,除关节坐标系外的所有坐标系,都称之为逆运动学坐标系。这时候关节坐标系称之为正运动学坐标系。

当我们在关节坐标系下点动机器人的时候,其实我们是先知道6轴机器人的各个轴的角度,从而通过正运动学机器人自动计算出当前工具坐标系在当前用户坐标系下的位姿。对,是位姿,包括位置和姿态。如下图,左边是6个旋转平移齐次矩阵的缩写,右边是位姿数据。px,py,pz,代表位置,其他9个量代表的就是方向(这其实是方向余弦,但是机器人里面表示姿态的只有3个量,3个欧拉角,这个不在本文章讨论范围之内)。

当我们在非关节坐标系下,点动机器人的时候,其实我们是先知道机器人当前工具坐标系,沿着指定的方向移动了已知的向量,也就是这个时候我们是先知道下图中的右边的数据的,反推机器人的每个轴需要转多少角度,这个过程也称为6轴机器人逆运动学求解过程。

好吧!就说到这里,欢迎大家批评指正。




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