Esistono sei sistemi di coordinate comuni per i robot industriali: coordinate di base, DH, giunti, mondo, banco di lavoro, strumenti
I robot industriali possono essere utilizzati in varie applicazioni in operazioni automatizzate, come saldatura, spruzzatura, lucidatura,Caricamento e scarico e smistamento. As long as a suitable solution is available, various applications can come to fruition. These all rely on the flexible use of coordinate systems by robots. The importance of industrial robot coordinate systems lies in providing precise position and attitude control for robots, simplifying programming and debugging, adapting to complex application scenarios, ensuring consistency and accuracy, and many Altri aspetti .
Il sistema di coordinate è come una bussola per le operazioni del robot, utilizzata per confermare la posizione e la postura del robot o per stabilire benchmark su altri pezzi di lavoro . Esistono diversi tipi di sistemi di coordinate utilizzati in robotica, incluso il sistema di coordinate di base, sistema di coordinate DH, sistema di coordinate congiunte, sistema di coordinate mondiali, sistema di coordinate per gli strumenti di lavoro di lavoro.
1. sistema di coordinate di base
Il sistema di coordinate di base è il sistema di coordinate di riferimento per la base di montaggio del robot, di solito con il punto di intersezione della superficie di montaggio del robot e il primo asse di rotazione come origine . L'origine del sistema di coordinate di base si trova generalmente all'intersezione della superficie di montaggio del robot e del primo asse di rotazione, con l'asse x che si sposta in avanti, l'asse y che si muove a sinistra e l'asse z che si muove verso l'alto, seguendo la regola a destra .
La funzione principale del sistema di coordinate di base è quella di fornire un punto di riferimento stabile per il robot, abilitando un controllo del movimento accurato . anche nel caso della rotazione articolare e delle modifiche all'angolo di torsione, il sistema di coordinate di base può garantire l'accuratezza e la coerenza del robot nel movimento delle applicazioni industriali complessi Sistemi di coordinate, consentendo ai robot di passare in modo flessibile tra diversi sistemi di coordinate, migliorando così l'efficienza della produzione e l'accuratezza della lavorazione .
2. sistema di coordinate DH
Il nome completo èSistema di coordinate di Denavit Hartenberg, che è un modello matematico usato per descrivere le relazioni geometriche tra i collegamenti dei robot . è ampiamente usato in campi come la modellazione cinematica robot, la pianificazione della traiettoria e il controllo del movimento .
Il sistema di coordinate DH descrive la relazione spaziale tra i collegamenti adiacenti di un robot attraverso quattro parametri: lunghezza del collegamento AA, angolo di offset di collegamento alfa alfa, angolo di rotazione theta e angolo di collegamento beta . questi parametri definiscono la relazione di trasformazione da un sistema coordinato a un altro, tra cui la rotazione e le operazioni di traslazione {1} Asta di collegamento e raggiunge la trasformazione delle coordinate su due aste di collegamento attraverso la trasformazione delle coordinate omogenee . in un sistema di serie multi-collegamenti, molteplici usi della trasformazione delle coordinate omogenei possono stabilire la relazione tra i sistemi di coordinate della testa e della fine e ogni asse ruota sempre attorno all'asse Z di quel sistema di coordinate Axis quando si muove .
Il metodo del parametro DH stabilisce un sistema di coordinate su ciascuna canna di collegamento e utilizza una matrice di trasformazione omogenea (matrice 4x4) per descrivere la relazione di trasformazione tra i sistemi di coordinate adiacenti . in un sistema multi-link, applicando queste matrici di trasformazione più volte, la relazione tra la testa e i sistemi di coordinate finali possono essere stabiliti per descrivere il modello di cinema {{5}
Il metodo del parametro DH è:
Etichetta ogni canna di collegamento (stabilisci un sistema di coordinate) .
Descrivi la relazione tra collegamenti adiacenti usando quattro parametri .
Calcola la posizione finale e la direzione dalla prima canna di collegamento all'ultima canna di collegamento .
3. sistema di coordinate congiunte
Il sistema di coordinate articolari è un sistema di coordinate di riferimento basato sugli assi di ciascun giunto di un robot, utilizzato per descrivere lo stato di movimento di ciascun giunto del robot . ogni articolazione ha un sistema di coordinate corrispondente utilizzato per registrare la rotazione e la direzione dell'articolazione . L'origine del sistema di coordinate articolari è generalmente impostata nel punto del centro, riflettendo l'angolo assoluta della sua origine {{{{}
Controllando gli angoli nel sistema di coordinate articolate, è possibile ottenere un movimento indipendente di ciascun asse del robot. Ad esempio, possiamo controllare un asse del robot per muoversi dal punto a al punto b, e due assi per muoversi dal punto c al punto d. Ogni asse può essere registrato in modo indipendente e combinazioni di azioni complesse possono essere completate.
Solo per aggiungere, l'origine del sistema di coordinate articolari è correlata al valore dell'encoder del motore . Il sistema registrerà il valore del codificatore di uno stato come origine, e in questo stato, i valori delle coordinate congiunti sono tutti 0. il robot usa un motore di codifica assoluta, che è alimentato da una batteria, quando il potere è off. Valore del motore dalla memoria per garantire che l'origine non sia persa .
4. sistema di coordinate mondiali
La direzione del sistema di coordinate mondiali è coerente con la direzione del sistema di coordinate della base robot, il che significa che le direzioni dell'asse X, Y e Z del sistema di coordinate mondiali e il sistema di coordinate della base robot sono gli stessi . i dati del sistema di coordina spazio .
Asse X: X1EEC + L34B + L56Y
Asse: y1eec z-axis: z+l 23+ l34a uvw . I tre elementi di dati sono rappresentati dagli angoli di Euler e la direzione di rotazione è rx ry, rz .
Rx: l'angolo di rotazione attorno all'asse x .
Ry: l'angolo di rotazione attorno all'asse y .
RZ: l'angolo di rotazione attorno all'asse z .
5. sistema di coordinate di Workbench
Un sistema di coordinate mondiali impostato manualmente per una determinata piattaforma di lavoro . quando il piano di lavoro del robot non è parallelo al sistema di coordinate di base, per facilitare il debug, il sistema di coordinate del banco di lavoro viene stabilito con i due bordi del banco di lavoro come le assi di riferimento .}}}
Perché abbiamo bisogno di un sistema di coordinate da lavoro?
① comodo debug: quando il piano di lavoro del robot non è parallelo al sistema di coordinate di base, usando direttamente il sistema di coordinate di base complicherà il processo di debug .
② Funzionamento semplificato: il sistema di coordinate del banco di lavoro sposta il punto di riferimento del robot dal sistema di coordinate di base all'origine del sistema di coordinate del banco di lavoro, rendendo l'operazione più intuitiva .
After establishment, the robot's reference point moves from the base coordinate system to the origin of the workbench coordinate system, and the direction of the coordinate system is consistent with the base coordinate. Setting method: Select a corner of the workbench, record Po, Px, and Py points in sequence, and confirm the modifications. The direction of the workbench coordinate system refers to the base coordinate, ensuring that the La direzione dell'asse z è coerente . dopo che il robot si sposta in PO, passa al sistema di coordinate del banco di lavoro con i valori XYZ di 0.
PO: l'origine del sistema di coordinate del banco di lavoro .
Px: punto nella direzione dell'asse x .
Py: punto nella direzione dell'asse y .
Conferma la modifica: fare clic su OK per modificare e stabilire il sistema di coordinate del banco di lavoro .
6. sistema di coordinate dello strumento
Il sistema di coordinate degli strumenti dei robot industriali è un sistema di coordinate che descrive la posizione e l'orientamento degli effettori finali del robot, come tappeti di aspirazione, pinze, pistole di saldatura, ecc. axes . adatto per scenari che richiedono frequente regolazione della postura degli strumenti .
TCP si trova di solito sul centro della punta o della flangia di fine dello strumento e i due possono essere cambiati attraverso la calibrazione .
Normalmente, il riferimento di trasformazione dell'atteggiamento dell'estremità TCP si trova nel punto centrale della flangia del robot, con l'asse U che ruota attorno all'asse X, l'asse a V che ruota attorno all'asse y e l'asse W che ruota attorno all'asse Z .
Quando il dispositivo è installato alla fine, il punto di riferimento dello strumento deve essere trasformato dal sistema di coordinate della flangia all'effettore finale . in generale, il metodo di riferimento di Calibrazione di calibrazione non è utilizzato il metodo del punto di calibrazione non è più utilizzato per il calcolo della calibrazione non è più utilizzato il calcolo della flagio, ma il sistema di calcolo della flagio non è più il calcolo della flagio, ma il calcolo della flagio non è più il calcolo della flagio, ma il sistema di calcolo della flagio non è più il calcolo della flagio, ma il calcolo della flanca non è più il calcolo della foglia posizione .
6- Metodo di calibrazione del punto
Passaggio: selezionare un punto di riferimento fisso . record 6 set di dati contattando il punto di riferimento in posizioni diverse attraverso la fine del fissaggio . calcola la posizione e la direzione del punto di riferimento alla fine del dispositivo relativo al sistema di coordinate della flangia in base ai dati registrati .}
Risultato: dopo la calibrazione, il punto di riferimento del sistema di coordinate dello strumento non è più il sistema di coordinate della flangia, ma la posizione della fine del dispositivo .
L'applicazione di sistemi di coordinate per i robot è fondamentale nel determinare la loro postura e posizione . Questi sistemi di coordinate svolgono un ruolo importante in diversi scenari di applicazione, contribuendo a ottenere un controllo preciso del movimento e l'esecuzione delle attività . Quale sistema di coordinate usi più comunemente?