### 安川机器人培训第二课知识点详述
#### 一、引言
安川电机(YASKAWA)作为全球领先的工业机器人制造商之一，在自动化领域享有盛誉。本篇旨在通过安川机器人培训第二课的内容，深入讲解机器人的坐标系统及其应用，帮助读者更好地理解和掌握机器人的基本操作。
#### 二、机器人的坐标系
机器人的坐标系是指为了描述机器人位置和姿态而建立的一系列坐标系统。在安川机器人的培训课程中，主要介绍了五种坐标系：关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标系和用户坐标系。
##### 2.1 机器人轴与坐标系
- **关节坐标系**：在这种坐标系下，机器人的每个关节或轴都可以独立地进行运动。这是最基本的坐标系，适用于对机器人单个轴进行精确控制的情况。
- **直角坐标系**：在这种坐标系中，无论机器人处于何种位置，都可以沿着预设的X、Y、Z轴进行平行移动。适用于需要沿特定方向直线运动的应用场景。
- **圆柱坐标系**：圆柱坐标系将机器人的运动分为绕轴旋转、沿轴直线移动以及垂直于该轴的平面内的直线移动三个部分。具体来说，θ轴表示绕着S轴的旋转，R轴表示沿L轴臂的直线运动，而Z轴的运动方向与直角坐标系中的Z轴相同。这种坐标系适合于需要在圆柱形区域内进行作业的应用。
- **工具坐标系**：工具坐标系是根据机器人手腕法兰上安装的工具来定义的，其中工具的有效方向被定义为Z轴，而坐标原点通常设置在工具的尖端。这样可以方便地控制工具的姿态和位置，特别适用于需要保持工具姿态不变的作业。
- **用户坐标系**：这是一种由用户自定义的坐标系，允许机器人在用户指定的坐标系内进行平行移动。用户可以根据实际应用场景来定义这种坐标系，从而实现更灵活的操作。
##### 2.2 基本操作
- **坐标系的选择**：通过按下[坐标]键，可以在关节坐标系、直角坐标系（圆柱坐标系）、工具坐标系和用户坐标系之间进行切换。
- **直角坐标与圆柱坐标的切换**：可以通过主菜单的{设置}→{示教条件}→选择“直角/圆柱”来切换直角坐标与圆柱坐标。
- **手动速度的选择**：通过手动速度键进行选择，包括“微动”、“低速”、“中速”和“高速”。按[高]键可依次切换至微动、低速、中速和高速；按[低]键则依次切换至高速、中速、低速和微动。
##### 2.3 关节坐标系
在关节坐标系下，机器人可以进行单独的轴运动，也可以同时按两个键进行复合动作。这种模式适合于进行精确的轴定位和调整。
##### 2.4 直角坐标系
在直角坐标系下，机器人可以沿着X、Y、Z轴进行平行移动。适用于需要精确控制机器人末端执行器位置的场合。
##### 2.5 圆柱坐标系
圆柱坐标系下，θ轴代表绕S轴旋转，R轴代表沿L轴直线移动，而Z轴的运动方向与直角坐标系中的Z轴相同。适合于需要在圆柱形空间内进行作业的场合。
##### 2.6 工具坐标系
工具坐标系下，机器人手腕法兰上安装的工具的有效方向被定义为Z轴，坐标原点位于工具尖端。这种方式便于控制工具的姿态和位置，适用于需要保持工具姿态不变的应用场景。
##### 2.7 工具尺寸的设定
- **工具文件的登录**：在设定工具坐标系之前，需要先创建一个工具文件。这包括指定工具编号、输入工具控制点的位置等步骤。
- **工具校验**：新安装工具后必须进行校验。工具校验可以自动计算出工具控制点的位置，并将其输入到工具文件中。示教过程中需要以控制点为基准示教五个不同的姿态（TC1至TC5）。
#### 三、总结
通过对安川机器人培训第二课的学习，我们可以了解到不同坐标系的特点及其适用场景。掌握这些基础知识对于日后进行机器人编程和操作至关重要。此外，了解如何选择合适的坐标系、手动速度以及如何进行工具尺寸的设定等基本操作也是必不可少的技能。希望本文能够帮助大家更好地理解并掌握这些重要的知识点。
