關節坐標系:全是角度（J1,J2,J3,J4,J5,J6）

直角坐標系:（笛卡爾坐標系）

基坐標系（base）:在機器人的基座中心。

工具坐標系（Tool）：機器人Yaw Pitch Roll按照工具坐標系點位旋轉，默認Tool在六軸法蘭的中心。Tool的作用的保證在機器人旋轉時，會繞著需要的點位旋轉。TCP標定是獲得工具的中心，TCF是獲得工具的姿態。示教X/Z。默認的工具姿態與法蘭盤一致。

用戶坐標系：機器人XYZ按照用戶坐標系的平面和垂直方向移動。方便用戶的工作臺整體偏移。使用此工具當發生偏移時只需示教一個用戶坐標系。

大地坐標系：安裝方式倒掛側掛。

一、工具坐標系

1、工具坐標系基本概念

在工業機器人中，機器人的坐標系分為世界坐標系（WCS）、基坐標系、工件坐標系、工具坐標系。世界坐標系和工件坐標系一般重合，機器人工具坐標的標定就是確定工具坐標系相對于末端法蘭盤中心坐標系的變換矩陣。本文對工具坐標系的算法進行總結說明。工具中心點（TCP）位置標定采用最小二乘法進行擬合；工具坐標系（TCF）姿態標定采用坐標系變換進行計算。
為什么進行工具坐標系的標定呢？首先根據實際對象，會安裝不同的末端執行器，例如焊槍、抓手、膠槍等等。工業機器人在出廠時有一個默認的工具坐標系tool0，該工具坐標系位于機器人第六軸法蘭盤的中心，是由基坐標系通過機器人正解得到的一個旋轉偏移矩陣。實際工作中，默認的工具坐標系tool0并不能有效滿足實際工作要求，所以要根據末端執行機構的種類和特點，重新建立一個或多個工具坐標系。為機器人建立新的工具坐標系，可以方便操作者靈活地調整機器人末端執行機構的姿態，更加精確地控制機器人的運動軌跡。

2、四點標定法的原理

在機器人運動空間內選擇以固定參考點X，移動機器人，盡可能選取關節差異較大的4種姿態，使得機器人的TCP與點X重合，得到法蘭盤中心相對于基坐標系的旋轉矩陣T1、T2、T3、T4，但是相對于機器人基坐標系的的位置是不變的，因此可以得到一等式。

3、（TCP）位置標定

步驟1：根據坐標變換列出該式子

步驟2：寫成分塊形式

步驟3：兩邊第四列相等

步驟4：由于工具中心點位置相對于基坐標系不變原則，所以有下述式子

步驟5：為便于處理寫成矩陣形式

步驟6：當n=2時，系數矩陣為方陣BER1-BER2
系數矩陣不可逆，有無窮解。所以無法兩點標定。
當n≥3時，系數矩陣秩一般等于３ ，為列滿秩矩陣。式為不相容方程組，只能求出最小二乘解，即

步驟7：式右邊第一項為系數矩陣的加號廣義逆。對于 列 滿 秩 矩 陣 Ａ ，其 加 號 廣 義 逆 滿 足 Ａ2＝(ＡTＡ)-1ＡT?。則

步驟8：分塊相乘可得：

備注：對于誤差也可以根據將計算的結果代入上述式子可求得。

3、TCF姿態標定

一般情況下，工具姿態選擇默認姿態，也就是和法蘭盤姿態相同。
步驟1：
列出工具中心點相對基坐標和工具中心點偏X軸相對基坐標系的方程式如下。

步驟2：這兩點所決定的向量

步驟3：從另一個角度寫出工具坐標系+X方向上的向量，即

步驟4：列出{T}的X軸相對于{E}的方向余弦為：

步驟5：同理列出Z軸方向余弦為并作正交。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的机器人坐标系基本概念的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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