用户/工具坐标系标定

用户坐标系标定

三点标定——原点、x正方向点、y正方向点
软件中也可采用该方式标定一个用户坐标系。
软件与实机，在工件模型准确的前提下，校准同一位置上的用户坐标系，可保证导出目标笛卡尔点位的准确。

工具坐标系标定

获取工具中心点在机器臂坐标系下位姿。常见的方法分三类：

• 直接输入
  根据夹爪尺寸，直接输入位姿偏移
• 四点标定
  适用于坐标系与末端法兰坐标系姿态一致，只存在位置偏差的情况

• 六点标定
  获取位置偏移和姿态旋转量
  六轴工具坐标系采用“TCP+ZX”生成
  安装工具后，调整工具位姿，使TCP以三种姿态对准空间中同一个点，获取工具位置偏移。
  计算偏移时，可以认为，末端法兰到底座的转换关系是不变的，工具和法兰是相对固定的。通过多组点，最小二乘法可以得到解。

  
  
  
  

  再根据另外三个点ABC 获取工具姿态偏移。

  
  

机器人基坐标系位置的获取

图中1处为机器人本体坐标系，原点在机器人底座中心，也有部分机器人将其定义在一轴圆心上。

图中2处为机器人原始工具坐标系，即所谓TCP 0，原点在六轴法兰盘的圆心上，其绝对位置会跟随六轴法兰盘移动。

图中3处为工具坐标系，对于焊钳来讲一般定义在静电极帽的圆心上，需要注意的是工具坐标系这个东西在绝对空间内也是可以移动的，但它跟六轴法兰盘是相对静止的。

图中4处为工件坐标系，每种工件的定义位置不一，示例中给出的是整车右前门相对于整车工件坐标系的位置我们所谓TCP，实际上是3相对于2的X、Y、Z的位移和Rx、Ry、Rz的旋转角度，实际调试中可以用四点法或六点法标定

我们所谓UserFrame，实际上是4相对于1的X、Y、Z的位移和Rx、Ry、Rz的旋转角度，这个可以用激光跟踪仪采用三点法标定而所谓离线程序（离线轨迹）是定义了机器人处于每个轨迹点时，3相对于4的X、Y、Z的位移和Rx、Ry、Rz的旋转角度。

当然，仿真环境中所得的TCP和UserFrame，都是理论值，实际机器人安装必然会有误差，焊钳的加工也会有误差，所以我们只需要用标定方法求得两种坐标系的实际值，写入离线程序即可，因为在离线程序的任意一个轨迹点，工具相对于工件的位置是不会改变的。

如何才能在世界坐标系内精确确定机器人基坐标系零点的位置，答案就是用激光跟踪仪采用三点法标定，标定过程一般是：

• 1.激光跟踪仪在夹具上建立工件坐标系
• 2.机器人用UFrame 0和TCP 0做3个轨迹点，得到三组坐标（这三个点的坐标是三个轨迹点时2相对于1的位置）
• 3.用激光跟踪仪标定三个轨迹点时2相对于四的位置（同样得到三组坐标）
• 4.根据得到的六组坐标，用线性代数解得4相对于1的位置以上。

参考：
各位前辈，请问如何精确安装工业机器人，或者说确定机器人的位置？ - 知乎 (zhihu.com)