【机器人运动轴与坐标系】
在工业机器人技术中,机器人运动轴和坐标系是核心概念,它们决定了机器人如何精确地执行任务。机器人运动轴按照功能可以分为三类:机器人轴、基座轴和工装轴。其中,机器人轴属于机器人本体,包括A1至A6轴,分别对应机器人的不同关节,实现末端执行器的空间位置和姿态调整。A1、A2和A3轴,也称为基本轴或主轴,确保末端执行器能够到达工作空间内的任意位置;而A4、A5和A6轴,即腕部轴或次轴,负责末端执行器的姿态控制。
坐标系是机器人运动的参考框架,常见的有四种:关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系。关节坐标系中,每个轴可以独立正向或反向运动,适合大范围运动且对TCP(Tool Center Point,工具中心点)姿态要求不高的情况。直角坐标系,又称为世界坐标系或大地坐标系,它的原点通常在机器人安装面与第一转动轴的交点,X轴向前,Z轴向上,Y轴遵循右手规则。直角坐标系便于理解,常用于示教和编程。
工具坐标系和用户坐标系属于直角坐标系范畴,工具坐标系的TCP点会随着工具的更换而改变,反映了工具的运动状态。用户坐标系则是根据具体应用需求设定的坐标系,可以方便地针对特定工作区域进行编程。
学习机器人运动轴与坐标系的目标在于掌握选择和使用这些轴及坐标系的方法,以便于有效地操纵和编程工业机器人。实际操作时,应遵循安全操作规程,如在示教和手动操纵机器人时,要注意保持安全距离,防止意外发生。在再现和生产运行时,需确保所有参数设置正确,以保证机器人动作的准确性和安全性。
通过学习,我们可以熟练地进行机器人坐标系和运动轴的选择,从而更高效地运用机器人进行自动化作业,特别是在制造业中,如Universal Robots公司的UR5机器人,其轻便的设计和直观的编程界面使得操作者能够快速上手,实现各种重复性工作的自动化。