![工业机器人应用案例集锦](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/897/29975897/b_29975897.jpg)
1.4 机器人的形位(POSE)
1.4.1 一般说明
(1)坐标位置和旋转位置
如图1-20所示,机器人的位置控制点由以下10个数据构成。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00023001.jpg?sign=1739279304-f6QVlocNSRrFRsxstlrdV5MefEFSS6ga-0-47a2f9f946354a485cc87f1d4a6fdb6a)
图1-20 表示机器人位置控制点的10个数据
机器人的“位置控制点”:出厂时为法兰面中心点,当设置了抓手坐标系(“TOOL”坐标系)后,即为“TOOL”坐标系原点。
①X,Y,Z—“机器人控制点”在直角坐标系中的坐标。
②A,B,C—绕X、Y、Z轴旋转的角度。就一个“点”位而言,没有旋转的概念。所以旋转是指以该“位置点”为基准,以抓手为刚体,绕世界坐标系的X、Y、Z轴旋转。这样即使同一个“位置点”,抓手的形位(POSE)也有N种变化。
注意
X、Y、Z、A、B、C全部以世界坐标系为基准。
③L1,L2—附加轴(伺服轴)定位位置。
④FL1—结构标志(上下左右高低位置),FL2—各关节轴旋转度数。
(2)结构标志
①FL1—结构标志(上下左右高低位置)。用一组2进制数表示,上下左右高低用不同的bit位表示,如图1-21所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00024001.jpg?sign=1739279304-Amx4jfmf3zwAd1c8z84eLXntjpnkg6Jb-0-516f38641fb64dd769e7c6392fb8677f)
图1-21 表示FL1—结构标志的2进制数
②FL2—各关节轴旋转度数。用一组16进制数表示,如图1-22所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00024002.jpg?sign=1739279304-gFYHgSy0oOUZKIL4FXt6OEY1VlBWpHe7-0-a864acfa72b692308b1e679e8cecd0e9)
图1-22 表示FL2—各关节轴旋转度数的16进制数
1.4.2 对结构标志FL1的详细说明
机器人的位置控制点是由X,Y,Z,A,B,C(FL1,FL2)标记的,由于机器人结构的特殊性,即使是同一位置点,机器人也可能出现不同的形位(POSE)。为了区别这些形位(POSE),采用了结构标志。用位置标记的(X,Y,Z,A,B,C)(FL1,FL2)中的“FL1”标记,标记方法如下。
(1)垂直多关节型机器人
①左右标志
a.5轴机器人:以J1轴旋转中心线为基准,判别第5轴法兰中心点R位于“该中心线”的左边还是右边。如果在右边(RIGHT),则FL1bit2=1;如果在左边(LEFT),则FL1bit2=0,如图1-23(a)所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00025001.jpg?sign=1739279304-d8ND60x82yWZECgwgWl3XY9dLV71xdh6-0-9e7da75cb90397d97c7b8c7f7f0a521a)
图1-23 左右判定
b.6轴机器人:以J1轴旋转中心线为基准,判别J5轴中心点P位于“该中心线”的左边还是右边。如果在右边(RIGHT),则FL1bit2=1;如果在左边(LEFT),则FL1bit2=0,如图1-23(b)所示。
注意
FL1标志信号用一组2进制码表示,检验左右位置用bit2表示。
②上下判断
a.5轴机器人:以J2轴旋转中心和J3轴旋转中心的连接线为基准,判别J5轴中心点P是位于“该中心连接线”的上面还是下面。如果在上面(ABO VE),则FL1bit1=1;如果在下面(BELOW),则FL1bit1=0,如图1-24(a)所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00025002.jpg?sign=1739279304-LDgMIvfFIdgZZhhkHJwZk7UELGCiT1hV-0-fc0392fea8e6af193f90b06beae1d663)
图1-24 FL1标志中“上下”的判定
b.6轴机器人:以J2轴旋转中心和J3轴旋转中心的连接线为基准,判别J5轴中心点P是位于“该中心连接线”的上面还是下面。如果在上面(ABO VE),则FL1bit1=1;如果在下面(BELOW),则FL1bit1=0,如图1-24(b)所示。
注意
FL1标志信号用一组2进制码表示,检验上下位置用bit1表示。
③高低判断 第6轴法兰面(6轴机型)方位判断。以J4轴旋转中心和J5轴旋转中心的连接线为基准,判别6轴的法兰面是位于“该中心连接线”的上面还是下面。如果在下面(NONFLIP),则FL1bit0=1;如果在上面(FLIP),则FL1bit0=0;如图1-25所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00026001.jpg?sign=1739279304-cin9nPAvjemQjiAFTWJ42DcHqRAB5Wwt-0-a46b0b324971cb84b5a8f6b3b3431aba)
图1-25 J6轴法兰面位置的判定
注意
FL1标志信号用一组2进制码表示,检验高低位置用bit0表示。
(2)水平运动型机器人
以J1轴旋转中心和J2轴旋转中心的连接线为基准,判别机器人前端位置控制点是位于“该中心连接线”的左边还是右边。如果在右边(RIGHT),则FL1bit2=1;如果在左为(LEFT),则FL1bit2=0,如图1-26所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00026002.jpg?sign=1739279304-FGN3L846Wu3roW016ql2agznBI4YK4yv-0-814c749825a8b973f245dd393846fada)
图1-26 水平运动型机器人的FL1标志
1.4.3 对结构标志FL2的详细说明
FL2标志为各关节轴旋转度数,用一组16进制数表示,如图1-27所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00027001.jpg?sign=1739279304-epiNq4LdzNOKura3B9iqYvLe87TDJ1AG-0-23f115650474552be570a89ba7911c7b)
图1-27 表示FL2—各关节轴旋转度数的16进制数
各轴的旋转角度与数值之间的关系如图1-28所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/6E5981/16499776405877606/epubprivate/OEBPS/Images/img00027002.jpg?sign=1739279304-GIYdJzgCfgd9pds4yL2SbRMQKB3mlZeD-0-81fc0d73b785e4bae4a864357a9734f1)
图1-28 旋转度数与16进制数的关系
以J6轴为例:
旋转角度=-180°~0~180°时,FL2=H00000000;
旋转角度=180°~540°时,FL2=H00100000;
旋转角度=540°~900°时,FL2=H00200000;
旋转角度=-180°~-540°时,FL2=H00F00000;
旋转角度=-540°~-900°时,FL2=H00E00000。