【收藏】设定ABB机器人工具坐标的方法

　　随着工业机器人需求量的不断上升，市场上的机器人品牌越来越多，ABB机器人在全球享有极高的声誉，产品质量有保障，超强的性能，为工业生产带来更多帮助。有些用户在购买机器人机器人系统后，对abb机器人工具坐标设定方法并不清楚。今天，就由专业人士为大家具体说说。

　　设定<a href="http://www.imrobotic.com/integrator/13899/index" target="_blank" title="ABB机器人">ABB机器人工具坐标的方法：

　　1、TCP(Tool Center Point)工具座标系是机器人运动的基准。

　　2、机器人的工具坐标系是由工具中心点TCP与坐标方位组成，机器人连动时，TCP是必需的。

　　3、当机器人夹具被更换，重新定义TCP后，可以不更改程序，直接运行。但是当安装新夹具后就必需要重新定义这个坐标系了。否则会影响机器人的稳定运行。

　　4、系统自带的TCP坐标原点在第六轴的法栏盘中心，垂直方向为Z轴，符合右手法则。注意：在设置TCP座标的时候一定要把机器人的操作模式调到“手动限速模式。

　　abb机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行。abb机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。

说明：这里对ABB机器人工具坐标系建立做简单介绍和操作，具体要看实际操作。

一、工具坐标系建立原理

1、工具数据tooldata

工具数据 tooldata用于描述定义安装在机器人第六轴上的工具的TCP（Tool Center Point工具中心位置）、质量、重心等参数数据。一般不同的机器人应用配置不同的工具，比如说弧焊的机器人就使用弧焊枪作为工具,TCP便设置在焊枪枪口处，而用于搬运板材的机器人就会使用吸盘式的夹具作为工具 TCP一般设置在吸盘板中心，夹具时可以设定TCP在夹具加紧产品中心。

ABB机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，该坐标系被称为tool0。用户自定义的工具坐标数据是根据 tool0的偏移位置所得出的位置数据。

2、工具坐标系原点TCP建立原理

（1）在机器人工作范围内找一个精确的固定点作为参考点，尖锐固定点最佳；

（2）在工具上确定一个参考点作为TCP位置（最好是工具工作参照点）；

（3）用手动操纵机器人的方法，移动工具上的参考点，以四种以上不同的机器人姿态尽可能与固定点碰上重合；

（4）机器人通过三个位置点以上的位置数据计算求得工具坐标系原点TCP的数据，将TCP的数据就保存在指定tooldata工具中，为以后编写程序调用。

二、工具坐标系建立方法介绍

1、通过操作机器人来工具坐标系的方法有三种方法：“TCP（默认方向）”、“TCP和  Z”、“TCP和  X ,Z ”三种方法，图片如下：

2、TCP（默认方向）

在定义工具TCP位置时，建立新工具坐标系的原点TCP，而新工具坐标系的方向仍然使用tool0默认方向。新建工具的TCP的X、Y、Z数据是相对于默认tool0的偏移量，工具的方向X、Y、Z轴用默认tool0方向,所以q1=1,q2、q3、q4都是零，其余参数不变。

3、TCP和Z

这种方法建立的工具坐标系，新工具坐标系的TCP数据相对tool0的偏移量，新工具的Z方向要自己根据需求进行定义，X轴和R轴组成平面与新工具Z轴垂直。

4、TCP和X、Z

这种方法建立的工具坐标系，这里的工具坐标系完全由建立时候自己定义，即工具的TCP原点和X轴、Z轴正方向自己定义，Y轴是根据X轴和Z轴自动推理出来。因为立体空间是由原点O、X轴、Y轴、Z轴组成，X轴、Y轴、Z轴三根轴相互垂直。

5、直接输入法

这里这种方法建立工具坐标系是最方便的，可以通过尺子或者其他软件、几何方法等，测量得出工具TCP和默认tool0相对偏移量，然后手动输入到工具对应X、Y、Z等参数中，一般用直接输入法大都使用默认tool0方向，q1=1,q2、q3、q4等参数不变。

三、TCP默认方向工具操作步骤

1、大致操作步骤

（1）TCP建立步骤

ABB菜单——>手动操纵——>线性、基座标系、默认工件wobj0——>工具坐标系中新建工具——>选中新建工具编辑定义——>TCP默认法和4点——>手动操作机器人以尽量不同四种姿态使得工具TCP和外部固定尖点重合并记录点位——>确定得到计算结果不大于3毫米——>确定结果

（2）工具重量重心步骤

选中定义完工具——>编辑、更改值——>下拉找到mass和cog，输入工具重量和重心

（3）工具坐标系建立的工作站图片

（4）ABB菜单——>手动操纵

（5）线性运动、基座标系、wobj0坐标系

（6）进入工具坐标系并新建工具命名tool1

（6）选择tool1定义

（7）利用TCP默认和4点定义工具tool1

（8）分别把机器人以四种不同姿态到达工具要定义的TCP点和外部尖点重合如下图所示：

姿态点1：

姿态点2：

姿态点3：

姿态点4：

（9）修改记录位置以后确定

（10）计算结果

（11）对于新立完成的工具tool1定义其重量、重心的编辑更改值

（12）根据实际尺寸或者给定的数据给tool1输入重量、重心（这里的重心X、Y、Z数据是相对于默认tool0的偏移量数据）

四、验证工具坐标系

1、坐标系选择

说明：对于ABB机器人工具坐标系验证，这里使用重定位进行验证新建工具的TCP，坐标系统一使用基座标系，因为基座标系可以确定其方向；对于工件坐标系使用默认的wobj0，工具要选择需要验证的工具，如下图验证工具tool1坐标系选择。

2、验证操作

说明：这里操作机器人分别绕着基座标系的X、Y、Z轴做选择运动，观察工具TCP点和外部固定尖点的距离变化。这里利用重定位，就是利用重定位时候，机器人工具TCP点基本不变，然后改变机器人的姿态，验证机器人从不同的姿态时候工具TCP是否精确度满足要求，TCP的质点大小范围；从这里也印证了为什么建立工具坐标系时候，机器人要尽可能地从不同差别姿态，把机器人要建立的工具TCP点和外部固定尖点重合，而且不同姿态点数越多计算越精确。验证时候，机器人只要分别绕着坐标系的X、Y、Z轴做旋转运动，工具TCP和外部固定尖点偏差不要超过实际需要的精度即可。

绕基座标Y轴重定位运动图1：

　　关于设定ABB机器人工具坐标的方法，就为大家简单说到这里了。随着制造业自动化和智能化程度的不断提升，机器人技术也越来越成熟，适用范围也会越来越广泛。能够解放出更多有用人才投入到创新产品的研发上，从而加快创新产品的上市周期。