Hi ha sis sistemes de coordenades comuns per a robots industrials: coordenades de base, DH, articulacions, món, banc de treball, eines
Els robots industrials es poden utilitzar en diverses aplicacions en operacions automatitzades, com ara soldadura, polvorització, polit,Carregant i descàrrega i ordenació. Mentre estigui disponible una solució adequada, diverses aplicacions poden arribar a bon port . que es basen en l'ús flexible dels sistemes de coordenades mitjançant robots . La importància dels sistemes de coordenades de robots industrials rau en proporcionar una posició i un control d'actitud precis Altres aspectes .
El sistema de coordenades és com una brúixola per a les operacions de robot, que s’utilitza per confirmar la posició i la postura del robot o per establir punts de referència en altres peces de treball . Hi ha diversos tipus de sistemes de coordenades utilitzats en robòtica, inclòs el sistema de coordenades de base, sistema de coordenades DH, sistema de coordenades conjuntes, sistema de coordenades mundials, sistema de coordenades de Workbench i sistema de coordenades d’eines .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
1. Sistema de coordenades de base
El sistema de coordenades de base és el sistema de coordenades de referència per a la base de muntatge del robot, normalment amb el punt d’intersecció de la superfície de muntatge del robot i el primer eix de rotació com a Origen . És el fonament d’altres sistemes de coordenades utilitzats per descriure la posició i la postura del robot {{1} El sistema de coordenades de base es troba generalment a la intersecció de la superfície de muntatge del robot i el primer eix de rotació, amb l’eix x que es mou cap endavant, l’eix y que es mou a l’esquerra i l’eix Z que es mou cap amunt, seguint la regla de la mà dreta .
La funció principal del sistema de coordenades de base és proporcionar un punt de referència estable per al robot, permetent un control de moviment precís . fins i tot en el cas de la rotació conjunta i els canvis de l’angle de torsió, el sistema de coordenades de base pot assegurar que la precisió i la consistència del moviment del robot en aplicacions industrials complexes, és necessari establir diversos sistemes de coordenades diferents per satisfer les necessitats de producció diferents . el sistema de coordina de coordina de coordina com a bicicleta de coordenades de coordina de coordina de coordina de coordina de coordina de coordina la base de la coordinació de la base de la coordenada de la base de la coordinació de la base de la coordenada de coordina. sistemes, permetent als robots canviar de forma flexible entre diferents sistemes de coordenades, millorant així l'eficiència de la producció i la precisió de mecanitzat .
2. Sistema de coordenades DH
El nom complet ésSistema de coordenades de Denavit Hartenberg, que és un model matemàtic que s’utilitza per descriure les relacions geomètriques entre els enllaços de robot . s’utilitza àmpliament en camps com el model cinemàtic de robot, la planificació de la trajectòria i el control de moviment .
El sistema de coordenades DH descriu la relació espacial entre els enllaços adjacents d’un robot a través de quatre paràmetres: longitud d’enllaç AA, l’angle de desplaçament de l’enllaç alfa alfa, l’angle de la rotació i l’angle d’enllaç beta {{0 La connexió de la barra i aconsegueix la transformació de coordenades en dues barres de connexió mitjançant la transformació de coordenades homogènies . En un sistema de sèries de multifunció, múltiples usos de transformació de coordenades homogènies poden establir la relació entre els sistemes de coordenades de capçal i final, i cada eix sempre gira al voltant de l’eix z del sistema de coordenades de l’eix quan es mou .}
El mètode de paràmetre DH estableix un sistema de coordenades a cada vareta de connexió i utilitza una matriu de transformació homogènia (matriu 4x4) per descriure la relació de transformació entre sistemes de coordenades adjacents . en un sistema multifunció, aplicant aquestes matrius de transformació en diverses ocasions, la relació entre els sistemes de coordenades del cap i final es pot establir per descriure el model kinemàtic del conjunt del conjunt del conjunt System .
El mètode de paràmetres DH és:
Etiqueta cada vareta de connexió (estableix un sistema de coordenades) .
Descriviu la relació entre enllaços adjacents mitjançant quatre paràmetres .
Calculeu la posició i la direcció finals des de la primera barra de connexió fins a la darrera vareta de connexió .
3. Sistema de coordenades conjuntes
El sistema de coordenades conjuntes és un sistema de coordenades de referència basat en els eixos de cada articulació d’un robot, que s’utilitza per descriure l’estat de moviment de cada articulació del robot . Cada articulació té un sistema de coordenades corresponent que s’utilitza per registrar la rotació i la direcció de l’articulació . L’origen del sistema de coordenades articulars normalment s’estableix al punt central de l’articulació, reflectint l’angle absolut posició .
Controlant els angles del sistema de coordenades conjuntes, es pot aconseguir un moviment independent de cada eix del robot ., per exemple, podem controlar un eix del robot per passar del punt A al punt B, i dos eixos per moure’s del punt C al punt D . es poden registrar de forma independent i es poden completar combinacions d’acció complexes .}}}}}}}}}}}}}
Només per afegir, l’origen del sistema de coordenades conjuntes està relacionat amb el valor del codificador del motor . El sistema registrarà el valor del codificador d’un estat com a origen, i en aquest estat, els valors de coordenades conjunts són tots 0. El robot utilitza un codificador de valor absolut, que s’encén per una bateria quan el poder està fora de {{2} Valor del codificador del motor de la memòria per assegurar -se que l'origen no es perd .
4. Sistema de coordenades mundials
La direcció del sistema de coordenades mundials és coherent amb la direcció del sistema de coordenades de base del robot, cosa que significa que les indicacions de l’eix x, y i z del sistema de coordenades mundials i el sistema de coordenades de base robot són les mateixes . Les dades del sistema de coordenades XYZ s’obtenen afegint els paràmetres d’enllaç de cada eix espai .
X-eix: X1EEC + L34B + L56Y
Axis: y1eec z-eix: z+l 23+ l34a uvw . Els tres ítems de dades estan representats per angles d'Euler, i la direcció de rotació és Rx Ry, rz .
Rx: l'angle de rotació al voltant de l'eix x .
Ry: l'angle de rotació al voltant de l'eix y .
RZ: l'angle de rotació al voltant de l'eix z .
5. Sistema de coordenades de Workbench
Un sistema de coordenades mundials fixat manualment per a una determinada plataforma de treball . Quan el pla de treball del robot no és paral·lel al sistema de coordenades de base, per facilitar la depuració, el sistema de coordenades de Workbench s'estableix amb les dues vores del Buil de treball com a eixos de referència .
Per què necessitem un sistema de coordenades de Workbench?
① Debecging convenient: quan el pla de treball del robot no sigui paral·lel al sistema de coordenades de base, directament mitjançant el sistema de coordenades de base complicarà el procés de depuració .
② Funcionament simplificat: el sistema de coordenades de Workbench mou el punt de referència del robot des del sistema de coordenades de base fins a l’origen del sistema de coordenades de Workbench, fent que l’operació sigui més intuïtiva .
Després de l'establiment, el punt de referència del robot es desplaça del sistema de coordenades de base a l'origen del sistema de coordenades de Workbench i la direcció del sistema de coordenades és coherent amb la coordenada base . Mètode de configuració: seleccioneu un cantó del Workbench, registreu PO, PX i Py punts en seqüència i confirmeu les modificacions . La direcció de l'eix z és consistent . Després que el robot es desplaci a PO, canvia al sistema de coordenades de Workbench amb els valors de xyz de 0.
PO: L’origen del sistema de coordenades de Workbench .
Px: apunteu a la direcció de l'eix x .
Py: apunteu a la direcció de l'eix y .
Confirmeu la modificació: feu clic a D'acord per modificar i establir el sistema de coordenades de Workbench .
6. Sistema de coordenades d'eines
El sistema de coordenades d’eines dels robots industrials és un sistema de coordenades que descriu la posició i l’orientació dels efectors finals del robot, com ara les tasses d’aspiració, les pinces, les armes de soldadura, etc. . La seva funció bàsica és definir la posició i la direcció del punt central d’eines (TCP), que s’utilitza com a origen per descriure la postura de l’eina a través de la direcció i l’angle de la X Axes . adequats per a escenaris que requereixen un ajust freqüent de la postura de l'eina .
TCP es troba generalment situat al centre de la brida de punta o final de l'eina i els dos es poden canviar a través de calibració .
Normalment, la referència de transformació d’actitud del TCP final es troba al punt central de la brida del robot, amb l’eix U girant al voltant de l’eix x, l’eix V que gira al voltant de l’eix y i l’eix w que gira al voltant de l’eix z .
Quan el dispositiu s’instal·la al final, el punt de referència de l’eina s’ha de transformar des del sistema de coordenades de la brida fins a l’efector final . generalment, el mètode de punt 6- s’utilitza per al càlcul de calibració . Quan es canvia al sistema de coordenades de l’eina calibrada, el punt de referència per al càlcul del càlcul robot de la coordenada de flanga posició .
6- Mètode de calibració del punt
Pas: seleccioneu un punt de referència fixat . Registre 6 conjunts de dades contactant amb el punt de referència a diferents posicions a través de l'extrem del dispositiu . Calculeu la posició i la direcció del punt de referència a l'extrem del dispositiu respecte al sistema de coordenades de la brida basat en les dades gravades .
Resultat: després de la calibració, el punt de referència del sistema de coordenades de l'eina ja no és el sistema de coordenades de la brida, sinó la posició del final del dispositiu .
L’aplicació de sistemes de coordenades per a robots és crucial per determinar la seva postura i la seva posició . Aquests sistemes de coordenades tenen un paper important en diferents escenaris d’aplicació, ajudant a aconseguir un control de moviment precís i l’execució de tasques . Quin sistema de coordenades utilitzeu més habitualment?