為了描述一個剛體在空間的位姿,需在物體上固連一個坐標系,然后確定該坐標系位姿(原點位置和三個坐標軸姿態),即需要6個DOF來完整描述該剛體的位姿[1]。對于工業機器人,需要在末端法盤安裝工具(Tool)來進行作業。為了確定該工具(Tool)的位姿,在Tool上綁定一個工具坐標系TCS (Tool Coordinate System),TCS的原點就是TCP(Tool Center Point,工具中心點)。在機器人軌跡編程時,需要將TCS在其他坐標系的位姿記錄到程序中執行。TCP類型的有:常規TCP,固定TCP,動態TCP。
(1)常規TCP:TCP是跟隨機器人本體一起運動
工業機器人一般都事先定義了一個TCS,TCS的XY平面綁定在機器人第六軸的法蘭盤平面上,TCS的原點與法蘭盤中心重合。顯然TCP在法蘭盤中心。ABB機器人把TCP稱為tool0,REIS機器人稱之為 _tnull。雖然可以直接使用默認的TCP,但是在實際使用時,比如焊接,用戶通常把TCP點定義到焊絲的**(實際上是焊槍tool的坐標系在tool0坐標系的位姿),那么程序里記錄的位置便是焊絲**的位置,記錄的姿態便是焊槍圍繞焊絲**轉動的姿態。
2)固定TCP
將TCP定義為機器人本體以外靜止的某個位置。常應用在涂膠上,膠罐噴嘴靜止不動,機器人抓取工件移動。其本質是一個工件坐標。
(3)動態TCP
隨著更復雜的應用,TCP可以延伸到機器人本體軸外部(外部軸),應用在TCP需要相對法蘭盤做動態變化的場合。
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