在机器人技术领域中，坐标系的建立是一个基础且至关重要的知识点。坐标系用于确定机器人的位置和姿势，对于机器人的操作和控制至关重要。本文档以上海发那科机器人有限公司的产品为例，详细介绍了坐标系的概念、分类以及建立方法，为机器人操作者提供了实用的指导。
坐标系可以分为关节坐标系和直角坐标系两大类。关节坐标系建立在机器人的关节上，能够以各个关节轴所转动的角度来描述机器人当前的位置。直角坐标系遵循右手法则，用以表示机器人在空间中的位置以及姿势。直角坐标系的坐标值由工具中心点到用户原点的X、Y、Z方向坐标和旋转值w、p、r组成，其中w、p、r指的是工具坐标系X、Y、Z轴相对于用户坐标系X、Y、Z轴的旋转角度。
上海发那科机器人有限公司的培训手册中提到了多个特定的坐标系类型：
1. 机械接口坐标系：定义在机器人6轴法兰盘中心，原点为法兰盘中心，Z轴垂直法兰盘向外。该坐标系是工具坐标系建立的基础，且不可修改。
2. 工具坐标系：由用户自定义，一般建立在工具的中心点。系统默认可建立10个工具坐标系，编号从1至10。若未建立，系统默认以机械接口坐标系作为工具坐标系。
3. 世界坐标系：定义在机器人一轴中心，方向如图所示。该坐标系不可修改，是用户坐标系建立的基础。
4. 用户坐标系：由用户自定义，系统默认可建立9个用户坐标系，编号从1至9。若未建立，系统默认以世界坐标系作为用户坐标系，此时用户号为0。
5. 点动坐标系：在作业区域中设定，用于点动操作。系统默认可建立5个点动坐标系。
6. 单元坐标系：工作单元内所有机器人共享原点的坐标系，用于4D图形中，表示工作单元内机器人的位置。
7. 单元底板坐标系：在4D图形中表达机器人所设置的地板的坐标系。
建立工具坐标系的方法有几种，如三点法、六点法（XZ）、直接输入法等。以三点法为例，建立工具坐标系的步骤包括选择坐标系界面、选择建立的工具坐标系编号、选择建立方法、记录接近点数据等。通过记录下接近点的数据，可以完成工具坐标系的建立。
在实际操作过程中，操作者需要熟练掌握这些知识，以确保机器人能够准确地按照预定的轨迹进行动作。不同建立方法适用于不同的场景，例如在无法使用机械接口坐标系时，操作者需要采用直接输入法等其他方法来建立工具坐标系。
在用户坐标系的建立过程中，同样可以使用三点法和直接输入法。使用三点法时，通过记录三个接近点的数据来确定坐标系的原点和方向。
建立坐标系的过程中，操作者还需要注意一些事项，例如在记录数据时，需要确保机器人到达正确的位置，工具坐标系的原点应该位于工具的尖端处，以保证精度。
本文档详细介绍了关于机器人坐标系建立的多个知识点，包括坐标系的分类、各个特定坐标系的定义、以及建立坐标系的具体步骤和注意事项。掌握这些知识对于机器人编程和操作人员来说是非常必要的，能够帮助他们更准确地操控机器人，提高工作效率和安全性。
