机器人坐标系与位姿表示:从基坐标到工具坐标
为什么要先搞清楚坐标系
机器人的所有运动指令,最后都会落到某个坐标系里的位姿。同一个点,在基坐标系、工作坐标系、工具坐标系里的数值是不同的;如果不注意当前指令在哪个坐标系下生效,就会出现“同一个点位两台设备走不到一起”的情况。
四个常用坐标系
基坐标系:固定在机器人底座上,是所有运动的参考。世界坐标系:多台设备协同时的公共参考。工作坐标系:针对工件定义,方便“沿边走一圈”这类描述。工具坐标系:固定在末端执行器(吸盘、夹爪、焊枪)上,决定作业点。
位姿的六个参数
位置用 x/y/z 描述,姿态用绕 x/y/z 轴的旋转(比如 RPY)描述,合起来就是六个数。实际调试里建议:先用四点法标定工具坐标系,再用三点法标定工作坐标系,每次标定后用一个已知点回验。
常见坑
一是混用角度单位(度/弧度);二是忽略工具坐标系未标定就直接跑程序;三是多台设备各自使用自己的基坐标系而没统一到世界坐标系。建议在项目文档里明确写出“本站所有点位均基于哪个坐标系”。
智联海