기준 좌표계

베이스 좌표계는 산업용 로봇의 기본 좌표계로, 공간에서 로봇의 절대 위치를 나타냅니다. 산업용 로봇이 지면에 설치된 경우, 이 좌표계는 대부분 베이스 위에 위치하며, 원점은 로봇 베이스 중심에 있습니다. XY평면은 베이스 평면과 일치하며, 일반적으로 X축 방향은 로봇 "후면" 방향을 가리키고, Z축 방향은 수직으로 위를 향합니다. 로봇이 거꾸로 설치된 경우, Z축은 아래를 가리킵니다.

좌표 정의：

베이스 좌표계는 로봇 작업 공간의 절대 기준계로서, 모든 위치와 자세는 베이스 좌표계를 기준으로 정의됩니다. 간단한 응용 프로그램에서는 사용자가 베이스 좌표계에서 직접 로봇 동작을 프로그래밍할 수 있습니다.

일반적으로 월드 좌표계와 베이스 좌표계는 일치합니다. 로봇이 지면에 설치된 경우, 베이스 좌표계를 기반으로 프로그래밍하는 것이 매우 간단합니다. 그러나 특정 특수 상황에서는 월드 좌표계를 사용하는 것이 더 큰 편의를 가져다줄 수 있습니다.

적용 시나리오：

사용자 좌표계는 월드 좌표계를 기반으로 정의됩니다. 산업용 로봇의 응용은 일반적으로 작업대나 지그를 포함하며, 사용자 좌표계는 다른 위치와 방향을 가진 서로 다른 지그나 작업대를 처리하기 위한 것으로, 일반적으로 각 지그나 작업대마다 독립적인 사용자 좌표계를 정의합니다.

사용자 좌표계를 구축함으로써, 워크피스나 작업대의 위치가 변경될 때 사용자 좌표계 매개변수를 조정하여 로봇 프로그램의 빠른 적응을 실현할 수 있으며, 전체 프로그램을 다시 작성할 필요가 없어 프로그래밍의 유연성과 효율성을 크게 향상시킵니다.

플랜지 좌표계는 로봇 출고 시 이미 고정된 좌표계로, 변경할 수 없습니다. 원점은 6축 로봇 플랜지의 중심에 위치하며, XY평면은 플랜지 평면과 일치하고, Z축 방향은 플랜지에 수직으로 외부로 연장됩니다.

플랜지 좌표계는 로봇 말단 실행기의 기준 기준계로서, 모든 툴 좌표계는 플랜지 좌표계를 기반으로 정의됩니다. 이 좌표계는 플랜지에 설치된 다양한 도구에 통일된 기준 표준을 제공합니다.

좌표 정의：

툴 좌표계는 툴 센터 포인트 TCP를 원점으로 구축된 좌표계로, 로봇 말단 도구의 플랜지 좌표계에 대한 위치 관계를 설명합니다. 툴 센터 포인트는 툴 좌표계의 원점으로, 산업용 로봇의 핵심 기술 중 하나입니다.

툴 좌표계의 매개변수는 로봇 티칭을 통해 얻을 수도 있고, 도구 치수를 정확히 측정하여 얻을 수도 있습니다. TCP의 설정은 프로그래밍과 프로그램 조정을 편리하게 합니다: 로봇이 움직일 때, 일반적으로 말하는 로봇의 위치, 경로, 정밀도, 속도는 실제로 TCP의 위치, 경로, 정밀도, 속도입니다.

툴 좌표계는 로봇이 플랜지 중심이 아닌 도구 끝점의 위치를 정확히 제어할 수 있게 하며, 이는 용접, 조립, 그리핑 등 정밀 작업에 매우 중요합니다.

카메라 좌표계는 로봇 비전 시스템의 기초로, 카메라 광학 중심을 원점으로 구축됩니다. 그 역할은 카메라가 수집한 이미지 정보를 3차원 공간 좌표 정보로 변환하여 로봇 비전 위치 결정과 인식에 기초 데이터를 제공하는 것입니다.

좌표 정의：

교정 보드 좌표계는 핸드-아이 교정 과정에서의 표준 기준 좌표계입니다. 교정 보드 좌표계는 표준 기하학적 기준을 제공하여 카메라 좌표계와 로봇 좌표계의 변환 관계를 구축하는 데 사용되며, 정확한 핸드-아이 교정을 실현하는 중요한 기초입니다.

좌표 정의：

모델 좌표계는 3차원 모델 데이터의 좌표계로, 일반적으로 포인트 클라우드 데이터와 관련됩니다. 초기 상태는 카메라 좌표계와 일치하며, 정렬 후 원점이 포인트 클라우드 중심으로 이동하고, 좌표축은 모델 바운딩 박스 방향을 참조하여 정의됩니다.

3차원 비전 인식과 위치 결정에서 모델 좌표계는 모델과 실제 워크피스의 좌표 대응 관계를 제공하여, 로봇이 비전 인식 결과에 따라 정확히 위치를 결정하고 워크피스를 조작할 수 있게 합니다.

재료 상자 좌표계는 재료 상자나 작업대를 기준으로 구축된 좌표계로, 대량 워크피스 처리를 편리하게 합니다. 원점은 일반적으로 재료 상자의 한 모서리를 선택하고, 좌표축은 재료 상자의 가장자리 방향을 따라 구축되며, 목적은 대량 워크피스의 위치 계산을 간소화하는 것입니다.

자동화 생산에서 재료 상자 좌표계는 재료 상자 내의 여러 워크피스를 순서대로 조작하는 데 편리하며, 규칙적인 좌표 오프셋을 통해 재료 상자 내의 각 워크피스 위치에 순차적으로 접근할 수 있어, 각 워크피스의 위치를 개별적으로 티칭할 필요가 없습니다.

워크피스 좌표계는 워크피스의 베이스 좌표계에 대한 위치 관계를 설명하는 좌표계로, 베이스 좌표계를 기준점으로 하여 워크피스(또는 작업대)의 로봇 베이스에 대한 위치 관계를 설명합니다. 워크피스 위치가 변경될 때, 워크피스 좌표계를 조정하여 빠른 적응을 실현합니다.

워크피스 좌표계의 주요 역할은 로봇 프로그램의 유연성을 실현하는 것으로, 워크피스 위치가 변경될 때 워크피스 좌표계 매개변수만 조정하면 되고, 전체 프로그램의 포인트 데이터를 수정할 필요가 없어 생산 효율성과 프로그램의 재사용성을 크게 향상시킵니다.