CS機(jī)器人坐標(biāo)系偏移（用戶(hù)，基座，工具)

2024-11-05

1. 簡(jiǎn)介

機(jī)器人的偏移功能是指對(duì)于程序中的已經(jīng)示教好的軌跡進(jìn)行位置或姿態(tài)上的變化。以滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)于某些使用場(chǎng)景的需求。三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：位置、姿態(tài)和變化。其中的"位置"指的是點(diǎn)位或者軌跡在參考坐標(biāo)系的三維空間中所在處。姿態(tài)是機(jī)器人末端控制點(diǎn)繞參考坐標(biāo)系的X、Y、Z軸的一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度。而變化是我們依據(jù)什么參考坐標(biāo)系（用戶(hù)/基座/工具）和規(guī)則進(jìn)行空間位置的矢量移動(dòng)和TCP點(diǎn)的繞坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)。

2.坐標(biāo)系介紹與偏移方法

2.1基座標(biāo)

基坐標(biāo)系是以機(jī)器人安裝基座為基準(zhǔn)、用來(lái)描述機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)系。任何機(jī)器人都離不開(kāi)基坐標(biāo)系，也是機(jī)器人TCP在三維空間運(yùn)動(dòng)空間所必須的基本坐標(biāo)系(面對(duì)機(jī)器人正前后:X軸，左右:Y軸，上下:Z軸)，坐標(biāo)系遵守右手準(zhǔn)則

艾利特機(jī)器人基座標(biāo)系位置方向圖

2.1.1基座標(biāo)偏移

2.1.1.1示例1

先添加移動(dòng)指令坐標(biāo)系改成基座標(biāo)系，和當(dāng)前的使用的tcp。

添加偏移的函數(shù)pose_add

選擇用路點(diǎn)1作為偏移的基準(zhǔn)，第二個(gè)參數(shù)內(nèi)的z方向偏移+100mm。

艾利特機(jī)器人讀寫(xiě)坐標(biāo)系值為國(guó)際通用單位（x，y，z是米/m，rx，ry，rz是弧度/rad）。

圖中列表中數(shù)據(jù)得代表得順序是[x，y，z，rx，ry，rz]

[0，0，0.1，0，0，0]=z正方向增加0.1米得偏移量。

只有X,Y,Z,能直接加減偏移，Rx,Ry,Rz是不能直接加減偏移的。使用時(shí)要注意此項(xiàng)。

在添加一個(gè)可變位置，修改成我們偏移計(jì)算過(guò)后得offset_point，就到達(dá)偏移后得位置。

2.1.1.2示例2

可以直接使用路點(diǎn)_1的值進(jìn)行加減賦值給offset_point，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位偏移。

只有X,Y,Z,RZ能直接加減偏移，Rx,Ry是不能直接加減偏移的。使用時(shí)要注意此項(xiàng)。

2.2用戶(hù)坐標(biāo)系

用戶(hù)坐標(biāo)系是用戶(hù)對(duì)每個(gè)作業(yè)空間進(jìn)行自定義的直角坐標(biāo)系，它用于的示教和執(zhí)行、位置補(bǔ)償指令的執(zhí)行等。

2.2.1用戶(hù)坐標(biāo)偏移

只有X,Y,Z,RZ,四個(gè)方向能直接加減偏移，Rx,Ry是不能直接加減偏移的。使用時(shí)要注意此項(xiàng)。

建立新的用戶(hù)坐標(biāo)系

根據(jù)作業(yè)空間的平面來(lái)示教三點(diǎn)建立用戶(hù)坐標(biāo)系。先示教原點(diǎn)，再示教X,Y,的正方向自。在三維坐標(biāo)系中，如果已知 X 和 Y 軸的方向，可以使用右手定則確定 Z 軸的正方向。

用戶(hù)坐標(biāo)系的偏移流程-把基座標(biāo)系下存儲(chǔ)的點(diǎn)位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶(hù)坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)進(jìn)行加減后-再轉(zhuǎn)換回基座標(biāo)系下運(yùn)行，這樣可以再添加移動(dòng)指令時(shí)配置只選擇基坐標(biāo)系方便后期維護(hù)。

以下是操作流程

2.2.1.1示例1

編寫(xiě)以下腳本代碼把偏移功能封裝成函數(shù)。

def Offs(p,x,y,z,user=[0,0,0,0,0,0]):

# 傳入的p是基于base坐標(biāo)系的

out = p.copy()

out_in_user = pose_trans(pose_inv(user),out)

# 得到在用戶(hù)坐標(biāo)系下的值

out_in_user[0] = out_in_user[0]+x

out_in_user[1] = out_in_user[1]+y

out_in_user[2] = out_in_user[2]+z

out = pose_trans(user,out_in_user)

# 返回的是計(jì)算后，轉(zhuǎn)化回base坐標(biāo)系下的值

return out

按照以下步驟填寫(xiě)函數(shù)內(nèi)參Offs（偏移基準(zhǔn)點(diǎn)，x，y，z，rz，用戶(hù)坐標(biāo)系）

返回值就是再用戶(hù)坐標(biāo)系下的進(jìn)行偏移后的位置，再轉(zhuǎn)換回基座標(biāo)來(lái)運(yùn)行點(diǎn)位。

2.2.1.2示例2

直接偏移用戶(hù)坐標(biāo)系，這樣再用戶(hù)坐標(biāo)系上的所有點(diǎn)也會(huì)按照偏移的方向移動(dòng)。使用pose_trans函數(shù)。

2.3工具坐標(biāo)系

工具坐標(biāo)系是機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)其位置的描述和控制是以機(jī)器人的工具TCP（tool center point）為基準(zhǔn)的，為機(jī)器人所裝工具建立工具坐標(biāo)系，可以將機(jī)器人的控制點(diǎn)轉(zhuǎn)移到工具末端，方便手動(dòng)操縱和編程調(diào)試。

默認(rèn)工具坐標(biāo)系得位置